Une enquête a déterminé la nouvelle façon dont les cellules forment des organes chez les êtres vivants, a rapporté l’Université du Chili.
« Dans ce travail, nous déchiffrons comment les cellules souches s’organisent pour former des organes ramifiés, en nous concentrant sur les glandes salivaires. Les organes de ce type, tels que les poumons, les reins, le pancréas et le foie, sont essentiels au bon fonctionnement de l’organisme de tout animal », explique Ignacio Bordeu, universitaire du Département de physique de la Faculté des sciences physiques et mathématiques de Casa de Bello., co-auteur de l’article avec Lemonia Chatzeli, Ph.D. en biologie de l’Université de Cambridge.
Les organes ramifiés sont ceux qui commencent par un seul conduit initial qui se divise plusieurs fois (ou bifurque) pour former une structure semblable à un arbre, et à l’intérieur de ces conduits qui seraient ses « branches », les fluides vitaux pour les êtres vivants sont transportés.
En raison de ce qui précède, il est essentiel de « comprendre comment ils se forment et quelles sont les hiérarchies cellulaires qui les maintiennent, ce qui pourrait ouvrir les portes à de nouvelles thérapies pour corriger les malformations au cours du développement embryonnaire ou à l’âge adulte », explique Bordeu.
Il a ajouté comme application possible des traitements pour les personnes atteintes de xérostomie (bouche sèche), qui se développe souvent lors de traitements contre le cancer de la thyroïde, en raison de l’accumulation d’iode dans les glandes salivaires.
Physique et biologie travaillent main dans la main
Les organes étudiés ici se développent selon un programme de développement très complexe, qui implique des processus physiques et biologiques, par conséquent, la recherche était basée sur une étude biophysique interdisciplinaire, qui cherchait à comprendre la hiérarchie cellulaire qui permet la formation des glandes salivaires de souris, ainsi que l’effet de l’activation des gènes du cancer dans son développement.
Cela impliquait l’utilisation de techniques statistiques pour pouvoir interpréter les données et déduire les propriétés de la dynamique cellulaire au cours du développement, et comment ce processus expliquerait la distribution des cellules dans les tissus sains et cancéreux à l’âge adulte.
Cette union des disciplines est ce qui nous a permis d’avancer dans la compréhension de ce type d’organes, « en particulier, nous cherchons à simplifier les problèmes à leur expression la plus basique, ce qui leur permet d’extraire les ingrédients essentiels pour qu’un phénomène se produise ».
« Appliquée à la biologie, cela nous permet de trouver des mécanismes universels, c’est-à-dire observés dans un grand nombre d’organismes, et de faire des prédictions sur la dynamique de la croissance des tissus. Une capacité unique des sciences exactes comme la physique et mathématiques », ajoute Bordeu.
Avant ce travail, la science considérait que la formation des glandes salivaires impliquait l’interaction de divers types de cellules, cependant, on ne savait pas comment celles-ci interagissent et comment elles provenaient d’un petit ensemble de cellules souches initiales et on ne savait pas non plus comment la dynamique cellulaire était liée à l’organisation et à la topologie à grande échelle de l’arbre de ramification, dont la compréhension a été obtenue grâce à ce travail.
Actuellement, les chercheurs envisagent de réaliser un deuxième travail, dans lequel ils chercheront à modéliser informatiquement la dynamique de croissance du réseau ramifié, où ils intégreront les règles de base de la croissance du réseau, ce qui permettra de reproduire la manière dont le développement embryonnaire se produit. . .
La recherche a été présentée sur la couverture de la revue Developmental Cell sous le titre : Une hiérarchie cellulaire de la signalisation Notch et Kras contrôle la spécification du destin cellulaire dans la glande salivaire de la souris en développement (la glande salivaire de la souris en développement).
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