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Development of the Heart

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The development of the human heart, a crucial organ, commences from the mesoderm on the 18th or 19th day after fertilization. This process initiates in the cardiogenic area, a group of mesodermal cells at the embryo's head end, which evolves into elongated strands known as cardiogenic cords. These cords undergo a transformation to form hollow-centered endocardial tubes.
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Structure of Cardiac Muscles01:13

Structure of Cardiac Muscles

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Cardiomyopathy III: Hypertrophic Cardiomyopathy01:29

Cardiomyopathy III: Hypertrophic Cardiomyopathy

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Hypertrophic cardiomyopathy, or HCM, is an autosomal dominant genetic disorder characterized by asymmetric left ventricular hypertrophy without ventricular dilation. It is more common in men and is typically diagnosed in young, athletic adults.EtiologyHCM is primarily genetic and is caused by mutations in genes encoding sarcomeric proteins. Researchers have identified over 1400 mutations across at least 11 different genes. Among these, the most frequently occurring mutations are found in the...
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Peidong Han1, Joshua Bloomekatz1, Jie Ren1

  • 1Department of Medicine, Division of Cardiology, University of California, San Diego, La Jolla, California 92093, USA.

Nature
|July 1, 2016
PubMed
Resumen

El ensamblaje de cardiomiocitos en las paredes ventriculares del corazón implica un circuito de retroalimentación entre la señalización de Notch y Erbb2. Este proceso guía el posicionamiento celular, asegurando la estructura y el funcionamiento adecuados del corazón.

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Área de la Ciencia:

  • Biología cardiovascular
  • Biología del desarrollo
  • Señalización celular

Sus antecedentes:

  • Las paredes ventriculares del corazón tienen capas compactas y trabeculares distintas que son cruciales para la función.
  • Las alteraciones en la formación de la pared miocárdica causan enfermedades cardíacas congénitas y cardiomiopatías.
  • Los mecanismos de la organización espacial de los cardiomiocitos embrionarios siguen siendo en gran medida desconocidos.

Objetivo del estudio:

  • Para aclarar las vías de señalización que rigen el ensamblaje de cardiomiocitos en el corazón en desarrollo del pez cebra.
  • Comprender cómo la señalización de Notch y Erbb2 del miocardio interactúa para dirigir el posicionamiento celular y la morfogénesis.
  • Para revelar la dinámica celular que subyace a la formación de la pared ventricular.

Principales métodos:

  • Utilizó manipulación genética avanzada y imágenes in vivo en modelos de pez cebra.
  • Se han investigado las funciones celulares y no celulares de la señalización Notch y Erbb2.
  • Efectos analizados de la manipulación de la actividad de la muesca miocárdica en la morfología ventricular.

Principales resultados:

  • Se identificó un circuito de retroalimentación donde la señalización de la muesca miocárdica inhibe la señalización de Erbb2, evitando el brote y la trabeculación de los cardiomiocitos.
  • La inactivación de Notch específica del miocardio dio lugar a una reducción del tamaño del ventrículo y a un engrosamiento de las paredes debido al exceso de trabéculas.
  • La actividad generalizada de Notch miocárdico condujo a ventrículos agrandados con paredes delgadas y trabéculas ausentes.
  • Los cardiomiocitos no celulares activados por Erbb2 activan de manera autónoma la señalización de la muesca miocárdica.

Conclusiones:

  • Un nuevo proceso de retroalimentación celular interactivo entre Notch y la señalización Erbb2 guía el ensamblaje de los cardiomiocitos.
  • Esta interacción de señalización es crítica para establecer las dimensiones espaciales y la masa miocárdica de la pared ventricular.
  • Los hallazgos proporcionan información sobre la dinámica celular de la morfogénesis de los tejidos y la forma de los órganos.