Исследование выявило более раннее происхождение клеток нервного гребня

Клетки нервного гребня — эмбриональные клетки позвоночных, которые мигрируют по телу и дают начало множеству типов клеток — считались производными эктодермы, самого внешнего из трёх зародышевых листков.

Однако способность клеток нервного гребня формировать такие производные, как клетки костной и зубной ткани, противоречит фундаментальным концепциям биологии развития и стволовых клеток.

Исследовательская группа под руководством Мартина Гарсиа-Кастро обнаружила решение этой загадки, продемонстрировав более раннее происхождение нервного гребня у эмбрионов цыплят.

"Нам удалось идентифицировать клетки-предшественники нервного гребня в эпибласте эмбриона-бластулы цыпленка", — сказал Гарсиа-Кастро.

Эпибласт — это ткань, из которой позднее в развитии формируются три зародышевых листка: энтодерма, мезодерма и эктодерма.

"Эти клетки уже начали путь развития, ведущий к формированию клеток нервного гребня. Инициация этого пути очевидна до появления окончательной эктодермы или мезодермы и возникает до и независимо от этих двух тканей. Другими словами, нервный гребень возникает не из эктодермы, а раньше, из эпибласта — плюрипотентной клеточной стадии", — пояснил Гарсиа-Кастро.

Работа предполагает, что предшественники нервного гребня наделены ограниченным дифференцировочным потенциалом, который, тем не менее, шире, чем потенциалы эктодермы или мезодермы.

Результаты исследования опубликованы в журнале Developmental Biology.

Нарушение биологии клеток нервного гребня может привести к различным врождённым дефектам и заболеваниям, таким как заячья губа или волчья пасть, синдром Ваарденбурга и меланома.

"Эта работа, показывающая, что различные области эмбриона на стадии бластулы детерминированы к развитию в нервный гребень, даёт захватывающее новое понимание формирования этой уникальной популяции эмбриональных стволовых клеток", — сказала Маниши Прасад, старший сотрудник лаборатории Гарсиа-Кастро.

Прасад объяснила, что команда разработала новую культуру низкой плотности клеток эпибласта и изучила сигнальные требования этих одиночных клеток в эпибласте для формирования клеток нервного гребня.

"Помимо демонстрации эпибластного происхождения нервного гребня, эта работа также указывает на общее региональное происхождение с 'эктодермальными плакодами' — клеточной линией, вносящей вклад в формирование особых краниальных тканей, включая нос, уши и глаза, — но с различными независимыми идентичностями, что заслуживает дальнейшего изучения", — добавила она.

Гарсиа-Кастро отметил, что определение происхождения нервного гребня лучше вооружает учёных для понимания патологий человека и разработки диагностических и терапевтических подходов.

"Определение точного времени и задействованных сигналов, а также того, когда нервный гребень приобретает потенциал для формирования, например, клеток челюсти и зубов, позволит учёным воспроизводить и модулировать их потенциал в терапии стволовыми клетками, предназначенной для регенеративного восстановления черепно-лицевых структур", — заключил он.