Beta-catenine: sleutelfactor bij vorming van embryo-assen, ontdekkingen van Max Planck-onderzoekers

AmsterdamRecent onderzoek onthult hoe de kop-staart richting van ons lichaam zich vormt tijdens de embryonale ontwikkeling. Deze richting bepaalt waar ons hoofd en staart zich zullen bevinden. Wetenschappers dachten vroeger dat de Nodal- en BMP-signalen hierbij de belangrijkste factoren waren. Maar nu tonen nieuwe bevindingen aan dat beta-catenine juist een cruciale rol speelt.

De hoofdrichting is essentieel voor:

• Het bepalen van de oriëntatie van het lichaam
• De plaatsing van lichaamsopeningen zoals de mond en de anus
• Het activeren van regelgevende genen
• Het sturen van de ontwikkeling van specifieke celtypen en weefsels

Bij muizen vormt deze as zich al vroeg in de ontwikkeling, enkele dagen na de bevruchting. In dit stadium heeft het embryo twee cellagen en daarboven een extra cellaag. De onderste laag, de viscerale endoderm, creëert een nieuwe groep cellen. Deze nieuwe cellen verplaatsen zich naar de rand en stoppen halverwege, wat aangeeft waar het hoofd zich zal ontwikkelen vanuit de binnenste cellaag, de epiblast. De staart vormt zich aan de tegenovergestelde kant. Wetenschappers dachten dat dit proces werd aangestuurd door Nodal- en BMP-signalen. De epiblast zendt Nodal uit, terwijl de bovenste laag BMP vrijgeeft.

Onderzoekers van de Max Planck Instituten ontdekten dat zelfs zonder BMP een groep AVE-cellen werden gevormd uit VE-cellen. Ze creëerden een nieuw embryo-achtig model door muizenstamcellen te behandelen met groeifactoren. In dit model nam Beta-catenine de gebruikelijke rol van BMP over.

Lees ook:

Vandaag · 13:23

Nieuwe inzichten: mechanische krachten sturen genexpressie aan

Menselijke embryo’s lijken meer op platte schijfjes dan op bekers, wat beta-catenine erg interessant maakt. De BMP-niveaus in menselijke embryo’s kunnen anders zijn dan bij muizen. Dit suggereert dat beta-catenine wellicht ook cruciaal is voor mensen. “Beta-catenine zou essentieel kunnen zijn voor de ontwikkeling van de hoofd-staart-as in menselijke embryo’s. Meer onderzoek is nodig,” aldus Schröter.

Deze studie beantwoordt niet alle vragen, maar laat zien dat beta-catenine van groot belang is. Het laat zien dat embryo's op verschillende manieren kunnen ontwikkelen. Meer leren over deze processen kan ons helpen om ontwikkelingsbiologie beter te begrijpen.

Recente onderzoeken hebben ons inzicht in de vorming van de hoofdas in embryo's veranderd. Beta-catenine blijkt een nieuwe functie te hebben, wat ons doet heroverwegen hoe essentieel de Nodal- en BMP-signalen zijn. Deze ontdekking kan bijdragen aan het ontwikkelen van betere modellen voor de studie van menselijke ontwikkeling.