En Face Preparazione del cuscino endocardico per l'analisi della morfogenesi planare negli embrioni di topo

Tamara Gonzalez-Costa; Jose Luis de la Pompa; Joaquim Grego-Bessa

doi:10.3791/64207

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Articolo metodologico

En Face Preparazione del cuscino endocardico per l'analisi della morfogenesi planare negli embrioni di topo

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DOI:

10.3791/64207

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27 luglio 2022

Tamara Gonzalez-Costa¹^,² , Jose Luis de la Pompa¹^,² , Joaquim Grego-Bessa¹^,²

¹Intercellular Signalling in Cardiovascular Development and Disease Laboratory, Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), ²Ciber de Enfermedades Cardiovasculares

In questo articolo

Sommario

Classicamente, l'endocardio del primordium della valvola embrionale di topo è stato analizzato utilizzando sezioni trasversali, coronali o sagittali. Il nostro nuovo approccio per l'imaging bidimensionale dell'endocardio nelle regioni valvulogeniche consente l'analisi della polarità planare e del riarrangiamento cellulare dell'endocardio durante lo sviluppo della valvola.

Abstract

Lo studio dei meccanismi cellulari e molecolari alla base dello sviluppo del cuore dei mammiferi è essenziale per affrontare la cardiopatia congenita umana. Lo sviluppo delle valvole cardiache primitive comporta la transizione epiteliale-mesenchimale (EMT) delle cellule endocardiche dalle regioni del canale atrioventricolare (AVC) e del tratto di efflusso (OFT) del cuore in risposta a segnali miocardici ed endocardici induttivi locali. Una volta che le cellule si delaminatono e invadono la matrice extracellulare (gelatina cardiaca) situata tra l'endocardio e il miocardio, si formano i cuscinetti endocardici primitivi (EC). Questo processo implica che l'endocardio deve riempire gli spazi vuoti lasciati dalle cellule delaminate e deve riorganizzarsi per convergere (stretto) o estendersi (allungarsi) lungo un asse. La ricerca attuale ha implicato il percorso di polarità cellulare planare (PCP) nella regolazione della localizzazione subcellulare dei fattori coinvolti in questo processo. Classicamente, le fasi iniziali dello sviluppo valvolare cardiaco sono state studiate in sezioni trasversali di cuori embrionali o in espianti ex vivo AVC o OFT coltivati su gel di collagene. Questi approcci permettono l'analisi della polarità apico-basale ma non permettono l'analisi del comportamento cellulare all'interno del piano dell'epitelio o dei cambiamenti morfologici delle cellule migranti. Qui, mostriamo un approccio sperimentale che consente la visualizzazione dell'endocardio nelle regioni valvulogeniche come un campo planare di cellule. Questo approccio sperimentale offre l'opportunità di studiare PCP, topologia planare e comunicazione intercellulare all'interno dell'endocardio dell'OFT e dell'AVC durante lo sviluppo della valvola. Decifrare nuovi meccanismi cellulari coinvolti nella morfogenesi delle valvole cardiache può contribuire alla comprensione della cardiopatia congenita associata a difetti del cuscino endocardico.

Introduzione

Il cuore è il primo organo funzionale di un embrione di mammifero. Intorno al giorno embrionale (E) 7,5 nei topi, le cellule bilaterali del mesoderma precardiaco formano la mezzaluna cardiaca nel lato ventrale¹. La mezzaluna cardiaca contiene due popolazioni di cellule precardiache che includono progenitori del miocardio e dell'endocardio². Intorno a E8.0, i precursori cardiaci si fondono nella linea mediana, formando il tubo cardiaco primitivo costituito da due tessuti epiteliali, il miocardio esterno e l'endocardio interno, che è un endotelio specializzato separato da una matrice extracellulare chiamata gelatina cardia....