Tijdens de embryonale ontwikkeling is het essentieel dat organismen een links-rechts-asymmetrie tot stand brengen, waardoor de juiste positionering van interne organen en structuren wordt gewaarborgd. Bij muizenembryo's omvat het proces van het bepalen van links naar rechts een complex samenspel van moleculaire signalen en cellulaire interacties. Hier is een overzicht van hoe muizenembryo's de links-rechts-asymmetrie bepalen:

Knoopsignalering:

Knoopsignalering speelt een cruciale rol bij het initiëren van links-rechts asymmetrie. Nodal is een uitgescheiden groeifactor die een concentratiegradiënt vormt binnen het embryo. De hoogste concentratie Nodal wordt gevonden aan de linkerkant van het embryo, waardoor een links-rechts-as ontstaat. Aangenomen wordt dat deze asymmetrie wordt geïnitieerd door toevallige gebeurtenissen en vervolgens wordt versterkt door positieve feedbackmechanismen.

Transcriptiefactoren:

Verschillende transcriptiefactoren, waaronder Lefty1 en Pitx2, zijn betrokken bij de stroomafwaartse signalering van Nodal. Lefty1, tot expressie gebracht aan de linkerkant van het embryo, remt de Nodale signaalroute aan de rechterkant, waardoor de links-rechts asymmetrie wordt versterkt. Pitx2, tot expressie gebracht aan de rechterkant, fungeert als een positieve regulator van genexpressie aan de rechterkant.

Cilia:

Cilia, kleine haarachtige structuren die op het oppervlak van bepaalde cellen worden aangetroffen, spelen een cruciale rol bij het waarnemen van de knooppuntgradiënt en het verzenden van de links-rechtsinformatie. Cilia aan de linkerkant van het embryo draaien tegen de klok in, terwijl cilia aan de rechterkant met de klok mee draaien. Deze asymmetrie in ciliaire beweging is essentieel voor het goed tot stand brengen van de links-rechts asymmetrie.

Egelsignalering:

Hedgehog-signalering is een andere belangrijke signaalroute die betrokken is bij links-rechts-asymmetrie. Shh (Sonic hedgehog), een uitgescheiden signaalmolecuul, komt tot expressie op de ventrale middellijn van het embryo en reguleert de ontwikkeling van verschillende structuren, waaronder de darmen en het hart. Shh-signalering draagt ​​bij aan de asymmetrie van het hart en andere interne organen.

Extracellulaire matrix:

De extracellulaire matrix (ECM), een netwerk van eiwitten en koolhydraten die cellen omringen, speelt ook een rol bij de links-rechts-asymmetrie. Verschillen in de samenstelling en stijfheid van de ECM aan de linker- en rechterkant van het embryo zorgen voor fysieke aanwijzingen die de migratie en positionering van cellen begeleiden, wat bijdraagt ​​aan de asymmetrische ontwikkeling van verschillende structuren.

Door deze moleculaire signalen en cellulaire interacties te integreren, kunnen muizenembryo's links van rechts bepalen, waardoor de juiste organisatie en functie van hun interne organen en structuren wordt gewaarborgd. Verstoringen in deze processen kunnen leiden tot aangeboren afwijkingen die bekend staan ​​als situs inversus, waarbij de interne organen vanuit hun normale positie in spiegelbeeld worden weergegeven.