Η σημασία της μεταβολικής δραστηριότητας στην εμβρυϊκή ανάπτυξη

Οι έγκυες γυναίκες χρειάζονται μια ισορροπημένη διατροφή και συμπληρώματα για να παρέχουν τα σωστά θρεπτικά συστατικά στα μωρά τους, διασφαλίζοντας έτσι την υγιή ανάπτυξή τους. Αυτά τα θρεπτικά συστατικά είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη και την παροχή κυτταρικών δομικών στοιχείων που οδηγούν σε υγιείς εγκεφάλους, οστά, όργανα και ανοσοποιητικά συστήματα. Παρόλο που αυτή η προετοιμασία μέσω της διατροφής είναι σημαντική κατά την εγκυμοσύνη, οι επιστήμονες του EMBL ανακάλυψαν ότι ο μεταβολισμός – η διαδικασία με την οποία τα κύτταρα μετατρέπουν την τροφή σε ενέργεια – κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη έχει και άλλες σημαντικές λειτουργίες.

Ο ρόλος του μεταβολισμού στην ανάπτυξη του εμβρύου

Η μεταβολική δραστηριότητα δεν περιορίζεται μόνο στην παροχή ενέργειας και κυτταρικών δομικών στοιχείων για την ορθή ανάπτυξη του εμβρύου, αλλά έχει και έναν εκπληκτικό ρόλο ως σήμα. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η ταχύτητα του μεταβολισμού επηρεάζει τον ρυθμό του αναπτυξιακού ρολογιού, γνωστό ως ρολόι τμηματοποίησης. Όταν ο μεταβολισμός επιταχύνεται, παρατηρείται ότι το ρολόι τμηματοποίησης επιβραδύνεται, υποδεικνύοντας ότι η λειτουργία του μεταβολισμού είναι πιο περίπλοκη από ό,τι πιστεύαμε μέχρι τώρα.

Ανακαλύψεις σχετικά με τα μεταβολικά σήματα

Ο Hidenobu Miyazawa, ένας από τους κύριους συγγραφείς της μελέτης, μαζί με άλλους ερευνητές του EMBL, μελέτησαν έμβρυα ποντικών καθώς σχημάτιζαν επαναλαμβανόμενα τμήματα του σώματος που τελικά αναπτύσσονται σε σπονδύλους. Ανακάλυψαν ότι ακόμη και μικρές ποσότητες συγκεκριμένων μεταβολιτών, οι οποίες δεν είναι αρκετές για να τροφοδοτήσουν τα κύτταρα, μπορούν να διατηρήσουν το ρολόι τμηματοποίησης του εμβρύου. Η σχέση αυτή αποκαλύπτει ότι η μεταβολική δραστηριότητα επηρεάζει την κυτταρική σήμανση, κάτι που μπορεί να έχει σημαντικές επιπτώσεις για την κατανόηση των εμβρυϊκών διαδικασιών.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια πειραματική προσέγγιση βασισμένη στη θεωρία συγχρονισμού για να εντοπίσουν ποιοι μεταβολίτες ελέγχουν τον ρυθμό του ρολογιού. Διαπίστωσαν ότι ένα συγκεκριμένο μόριο ζάχαρης, το FBP, είναι ο κύριος ρυθμιστής του ρολογιού τμηματοποίησης μέσω μιας σημαντικής οδού σήμανσης που ονομάζεται σήμανση Wnt. Αυτές οι ανακαλύψεις μπορεί να προσφέρουν νέες προοπτικές για την κατανόηση της ανάπτυξης και της προσαρμογής των οργανισμών στο περιβάλλον τους.