Wetenschappers van het USC Stem Cell lab van Francesca Mariani deelden onlangs een recept voor ribben, en er is zelfs geen barbecuesaus voor nodig.

In een nieuwe publicatie in het tijdschrift eLife , eerste auteurs Jennifer Fogel van USC, Daniel Lakeland van Lakeland Applied Sciences en collega's onderzoeken de ontwikkeling van de gewervelde ribbenkast, die het lichaam ondersteunt, beschermt de inwendige organen en maakt leven op het land mogelijk.

In de studie, de auteurs beschrijven een eenvoudig rekenhulpmiddel dat de keuzes die cellen maken modelleert terwijl de ribbenkast zich ontwikkelt in het vroege muizenembryo. Sommige cellen kiezen ervoor om het benige deel van elke rib te worden die in verbinding staat met de wervelkolom, terwijl andere cellen ervoor kiezen om het kraakbeengedeelte te vormen van elke rib die het borstbeen verbindt. Om dit proces te begrijpen, moest het team de effecten van celgroei integreren, celdood, en celcommunicatie in hun rekentool om inzicht te krijgen in hoe het skelet zich vormt.

Met behulp van het model, de wetenschappers stellen voor dat de verschillende niveaus van een uitgescheiden eiwit genaamd Hedgehog (Hh) belangrijk zijn voor cellen om de beslissing te nemen om bot of kraakbeen te vormen. Hoge niveaus van Hh veroordelen de cellen in de richting van het maken van de botcomponent. Naarmate Hh verder weg reist van zijn bron op de middellijn van de rug, concentraties van Hh dalen. Lagere concentraties vertekenen de cellen in de richting van het maken van de verder verwijderde kraakbeencomponent van elke rib.

De beslissing van elke cel om bij te dragen aan de bot- of kraakbeencomponent is waarschijnlijk vroeg ingesloten wanneer het embryo erg klein is, en onderhouden als het embryo exponentieel groeit.

"Onze studie suggereert dat ongeacht of een embryo een grote olifant of een kleine muis voortbrengt, dat het ribskelet zich al heeft georganiseerd terwijl het embryo kleiner is dan een rijstkorrel, " legde Mariani uit, assistent-professor stamcelbiologie en regeneratieve geneeskunde en hoofdonderzoeker in het Eli en Edythe Broad Center for Regenerative Medicine and Stem Cell Research aan het USC. "In aanvulling, de modelleringsaanpak die we hebben ontwikkeld, kan worden gebruikt om de uitdagingen van het bouwen van nieuwe weefsels bij volwassenen na een blessure te begrijpen."