$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Kalp, bir memeli embriyosunun ilk fonksiyonel organıdır. Farelerde embriyonik gün (E) 7.5 civarında, bilateral prekardiyak mezoderm hücreleri ventral taraftaki kardiyak hilali oluşturur1. Kardiyak hilal, miyokard ve endokard2'nin progenitörlerini içeren iki prekardiyak hücre popülasyonu içerir. E8.0 civarında, kardiyak öncüller orta hatta kaynaşır ve iki epitel dokusundan, dış miyokarddan ve kardiyak jöle adı verilen hücre dışı bir matrisle ayrılmış özel bir endotel olan iç endokarddan oluşan ilkel kalp tüpünü oluşturur. Daha sonra, E8.5'te, kalp tüpü sağa doğru döngüye girer. Döngülü kalp, çıkış yolu (OFT), ventriküller ve atrio-ventriküler kanal (AVC)3 gibi spesifik moleküler imzalara sahip farklı anatomik bölgelere sahiptir. Başlangıçta kalp tüpü,hücre 4'ün eklenmesiyle giriş tarafında genişlemiş olsa da, E9.5'te, yoğun kardiyak proliferasyon, odaların balonlaşmasına ve trabeküler ağın kurulmasına neden olur5. Kapak oluşumu AVC'de (gelecekteki mitral ve triküspid kapaklar) ve OFT'de (gelecekteki aort ve pulmoner kapaklar) gerçekleşir.
Endokard, kapak gelişiminde çok önemli rol oynar. Endokardiyal hücreler, kapak gelişiminin başlangıcında ortaya çıkan bir yapı olan endokardiyal yastıkları oluşturmak için AVC ve OFT'de epitelyal-mezenkimal geçişe (EMT) uğrar. Farklı sinyal yolları bu süreci aktive eder; farelerde E9.5'te, miyokardiyal kaynaklı BMP2'ye yanıt olarak endokardda aktive edilen NOTCH, TGFβ2 ve salyangozun (SNAI1) aktivasyonu yoluyla AVC ve OFT bölgelerindeki endokardiyal hücrelerin invaziv EMT'sini teşvik eder, bu da aderans kavşaklarının (AJ'ler) bir transmembran bileşeni olan vasküler endotelyal kadherinin (VE-kadherin) ekspresyonunu doğrudan bastırır6,7,8 . OFT'de, EMT'yi başlatmak için endokardın aktivasyonu, ifadesi NOTCH 9,10,11,12 tarafından aktive edilen FGF8 ve BMP4 tarafından aracılık edilir.
EMT'nin ilerlemesi, hücreler şekil değiştirirken, komşularıyla kavşakları kırıp yeniden oluştururken, delaminasyona girerken ve göç etmeye başlarken hücresel dinamikleri içerir13. Bu değişiklikler arasında AJ remodelizasyonu ve kademeli olarak sökülmesi14,15, düzlemsel hücre polaritesi (PCP) sinyalizasyonu, apiko-bazal polarite kaybı (ABP), apikal daralma ve sitoiskelet organizasyonu16,17 bulunmaktadır. ABP, proteinlerin bir hücrenin ön-arka ekseni boyunca dağılımını ifade eder. Gelişmekte olan kalpte, ventrikül gelişimi için kardiyomiyositlerde ABP regülasyonu gereklidir18. PCP, proteinlerin bir doku düzlemi boyunca hücreler içindeki polarize dağılımını ifade eder ve hücresel dağılımı düzenler; Kararlı bir geometriye sahip epitelya, altıgen şekilli hücrelerden oluşur ve burada sadece üç hücre19,20,21,22 köşelerinde birleşir. Epitel morfogenezi sırasında meydana gelen hücre bölünmesi, komşu değişimi veya delaminasyon gibi farklı hücresel süreçler, bir köşede birleşen hücrelerin sayısında ve belirli bir hücreninsahip olduğu komşu hücrelerin sayısında bir artış üretir. PCP ile ilgili bu hücresel davranışlar farklı sinyal yolakları, aktin dinamikleri veya hücre içi kaçakçılıktarafından düzenlenebilir 23.
Farelerde kapak gelişimini inceleyen veriler, endokardın bir hücre alanı yerine bir hücre çizgisi olarak gösterildiği E8.5 ve E9.5 embriyonik kalplerinin enine, koronal veya sagital bölümlerinden elde edilmiştir - endokard, kalp tüpünün tüm iç yüzeyini kaplar24. Embriyonik kesitler, fare embriyolarının endokardında PCP analizine izin vermez. Yeni deneysel yöntemimiz, temsili sonuçlarda gösterildiği gibi endokardiyal hücre dağılımının, AJ anizotropisinin ve tek hücreli şekil analizinin analizine izin verir. Bu tür veriler, PCP analizi için, bu raporda gösterilmeyen PCP ile ilgili diğer moleküllerin tanımı ile birlikte gereklidir. Tam montajlı immünofloresan, spesifik numune hazırlama ve genetiği değiştirilmiş farelerin kullanımı, farelerde kapak gelişiminin başlangıcında endokardda düzlemsel polarite analizini mümkün kılar.