Tokyo, Japon – Le développement embryonnaire des mammifères est un processus extrêmement complexe et précis. Des événements moléculaires spécifiques agissent comme des signaux qui indiquent aux cellules de l’embryon où se déplacer et dans quel variety se développer. Les niveaux d’expression de différents gènes dans ces cellules peuvent changer à certains details de développement, aidant à produire les signaux qui favorisent la progression. Maintenant, des chercheurs de l’Université médicale et dentaire de Tokyo (TMDU) ont utilisé des expériences avec des souris pour montrer comment un gène particulier aide à la génération directe de tissus dans la tête.



Dans un write-up publié dans Scientific Reviews, un groupe de chercheurs du TMDU a déterminé que l’expression d’un gène appelé Distal-significantly less homeobox 5 (Dlx5) aide certaines cellules de la tête de souris à se transformer en cellules cartilagineuses, tandis que d’autres deviennent des cellules osseuses. Ceci est essentiel pour une development crânienne appropriée.

Les cellules de la crête neurale (CCN) ont récemment été au centre de la recherche en biologie du développement auto elles peuvent se transformer en de nombreux forms de cellules, y compris les neurones, et celles de la région de la tête se différencient en outre en os et cartilage. Les CCN forment une couche initiale qui construit le derme et les méninges aux premiers stades de développement, puis un autre groupe de CCN présents dans la région supraorbitaire devient des cellules formant des os et le domaine cellulaire se dilate apicalement à mesure que la couche sus-jacente forme le calvarium pour protéger le cerveau. À partir de ces observations précédentes, le groupe TMDU s’est intéressé à la façon dont l’augmentation expérimentale de l’expression de Dlx5 affecterait la différenciation NCC.



« Nous avons travaillé avec un modèle de souris pour mieux comprendre comment le Dlx5 surexprimé affecte le développement crânien », explique l’auteur principal de l’étude Tri Vu Hoang. « Nous avons utilisé une méthode dans laquelle nous pouvions forcer des niveaux d’expression furthermore élevés de Dlx5 dans les CCN dans un groupe de souris, puis nous avons comparé le développement de leur tête avec des souris non génétiquement modifiées de cette manière.

Entrez dans le jeu - Le rôle d'un gène dans le développement crânien

Les chercheurs ont d’abord confirmé que le Dlx5 était exprimé dans les CCN du moue artificiel comme prévu avant d’examiner la development de l’os crânien et du cartilage dans les deux groupes de souris. Ils ont observé des couches améliorées d’os et de cartilage chez les souris avec une expression in addition élevée de NCC Dlx5 par rapport aux témoins.

« Nous avons vu une réaction intéressante avec la surexpression de Dlx5 dans les CCN », décrit Sachiko Iseki, auteur principal. « Les CCN formant intrinsèquement les tissus mous de la couche initiale se transforment en os et en cartilage dans le sommet des souris conçues par Dlx5. »

Le groupe a également examiné l’expression de plusieurs gènes favorisant la croissance des os et du cartilage dans les régions où le nouveau cartilage et l’os se sont formés. Ils ont observé une régulation à la hausse de plusieurs gènes majeurs pour la formation des os et du cartilage, y compris la ß-caténine et le Pdgfr ?, les gènes osseux ont été exprimés dans la région proche des gènes de la peau et du cartilage près du cerveau chez les souris modifiées par Dlx5 qui n’a pas été vu dans le contrôle animaux. L’observation montre que la couche initiale de tissu mou se transforme en deux couches différentes au second de la formation des os et du cartilage.

« Nos résultats mettent en lumière le développement précoce de la couche de tête des NCC dans le vertex de la souris il y a deux couches cellulaires présentant un potentiel de différenciation pour l’os et le cartilage. » dit Vu Hoang. « La surexpression de Dlx5 dans les CCN est une condition artificielle dans le développement embryonnaire, mais elle nous a montré un phénomène intéressant pour discuter des mécanismes de développement découverts au sommet de la tête. »

Cette étude fournit des données fascinantes qui aideront à faire avancer le domaine de la biologie du développement. Les chercheurs ont aidé avec succès à révéler les mécanismes complexes impliqués dans le développement crânien.