Australische onderzoekers hebben een verrassende ontdekking gedaan die ons begrip van de rol die geprogrammeerde celdood speelt bij de embryonale ontwikkeling en aangeboren geboorteafwijkingen zou kunnen herschrijven.

Het team liet zien dat terwijl geprogrammeerde celdood - of apoptose - essentieel is voor een algehele gezonde ontwikkeling, veel organen en weefsels hebben geen apoptose nodig om zich normaal te ontwikkelen.

De studie, vandaag gepubliceerd in het vooraanstaande tijdschrift Cel , suggereerde ook dat afwijkingen in celdoodprocessen waarschijnlijk bijdragen aan enkele veelvoorkomende geboorteafwijkingen bij mensen, zoals spina bifida, hartvatdefecten en gespleten gehemelte.

Walter en Eliza Hall Institute-onderzoekers Dr. Francine Ke, Dr. Hannah Vanyai, Dr. Angus Cowan, Universitair hoofddocent Peter Czabotar, Universitair hoofddocent Anne Voss en professor Andreas Strasser leidden het onderzoek.

Celdood link naar geboorteafwijkingen

Geprogrammeerde celdood, ook bekend als apoptose, is een normaal proces dat het lichaam van zieke, beschadigde of ongewenste cellen op een gecontroleerde manier, bijwerkingen en schade aan het lichaam beperken.

Apoptose werd voor het eerst beschreven als een rol in de embryonale ontwikkeling in de jaren veertig. In de afgelopen 70 jaar, talrijke studies hebben aangetoond dat apoptose een cruciale rol speelt in de meeste stadia en weefsels tijdens de ontwikkeling.

Echter, in deze nieuwe studie het werd duidelijk dat apoptose tijdens de ontwikkeling niet zo kritisch was als eerder werd gedacht, zei Dr. Ke.

"Liever, apoptose was essentieel op specifieke plaatsen en tijden tijdens de ontwikkeling, maar bij anderen onnodig. We hebben de weefsels en organen geïdentificeerd die apoptose kritisch nodig hebben om zich normaal te ontwikkelen, en de verrassende ontdekking deed dat velen het helemaal niet nodig hebben, ' zei dokter Ke.

De bevinding geeft duidelijke aanwijzingen over een verband tussen afwijkingen in geprogrammeerde celdood en enkele veel voorkomende aangeboren geboorteafwijkingen, inclusief spina bifida, hartvatdefecten en gespleten gehemelte.

"Ons onderzoek toonde aan dat wanneer celdood niet goed functioneert, het leidt vaak tot defecten in de ontwikkeling van de neurale buis, bijvoorbeeld spina bifida, hartvatdefecten en gezichtsafwijkingen, zoals een gespleten gehemelte, ' zei dokter Ke.

Verrassing ontdekking

Universitair hoofddocent Voss zei dat ze dacht dat de grootste verrassing kwam van de ontdekking van de weefsels die helemaal geen apoptose nodig hadden voor een normale ontwikkeling.

"Al enige tijd, het is een wijdverbreid geloof dat geprogrammeerde celdood noodzakelijk is voor de vorming van bepaalde weefsels en structuren tijdens de ontwikkeling. Maar, tot onze verbazing, veel weefsels waarin geprogrammeerde celdood - om zeer goede redenen - absoluut essentieel werd geacht, het is helemaal niet nodig.

"Bijvoorbeeld, apoptose werd verondersteld een bijzonder belangrijke rol te spelen bij het 'uithollen' van lichaamsholten en kanalen in inwendige organen tijdens de ontwikkeling. We hebben echter aangetoond dat - bij afwezigheid van apoptose - de meeste weefsels en organen zich normaal ontwikkelen. Ik denk dat het onderzoekers kan verbazen om te horen hoe nauwkeurig en beperkt de effecten van apoptose zijn in de embryonale ontwikkeling, ', zegt universitair hoofddocent Voss.

Pro-dood-functie bevestigd

Om de rol van apoptose in ontwikkeling te bepalen, het team elimineerde de pro-dood-eiwitten BAK en BAX, en een vergelijkbaar eiwit BOK, wiens functie tot nu toe onduidelijk was.

Dr. Cowan zei dat de studie bevestigde dat BOK werkte als een pro-dood-eiwit.

"In dit artikel hebben we de structuur van BOK opgelost met behulp van de Australische Synchrotron, en voor eens en voor altijd bevestigd dat BOK een pro-dood eiwit is dat een belangrijke rol speelt bij apoptose, ' zei dokter Cowan.