El passat 2 d’abril del 2015 es va publicar al New York Times una
notícia que duia per titular : “Behind Each Breath, an Underappreciated Muscle”
, Darrere de cada respiració, un múscul poc valorat.
Alguns músculs s’emporten tota la glòria però n’hi ha un que té un
paper molt especial. Per tal de respirar, cal aplanar el diafragma en forma de
cúpula; posteriorment expulsar l’aire (alè) i així deixar-lo descansar de nou.
El diafragma proporciona oxigen per a nosaltres una dotzena de vegades o més
cada minut, mig bilió de vegades durant una vida de 80 anys.
"Som completament dependents de la membrana", va dir
Gabrielle Kardon, un biòleg de la Universitat de Utah. "Però nosaltres
donem per fet cada moment estem respirant."
Tots els mamífers tenen un diafragma, però cap altre animal té un. Tenim
una solució molt diferent per respirar.
Abans de l'evolució d'un diafragma, els nostres avantpassats reptilians
utilitzaven un conjunt de músculs per
esprémer la caixa toràcica com ho fan actualment. Quan el diafragma es va
desenvolupar, la respiració va canviar dràsticament. Els mamífers van guanyar
un mitjà més poderós i eficient per obtenir un subministrament constant
d’oxigen.
Els científics sospiten que el diafragma es va desenvolupar a través
d'un canvi en la forma en embrions de mamífers desenvolupen: Les mutacions
causades certes cèl·lules embrionàries es converteixin en un múscul totalment
nou. El Dr. Kardon i altres investigadors volien entendre aquest canvi i per
què el múscul de vegades no es desenvolupava, amb conseqüències catastròfiques.
Un de cada 2.500 nadons neix amb un forat a la diafragma. Al voltant d'un terç dels nadons que neixen
amb hèrnies diafragmàtiques congènites morir, i és probable que encara més
moren d'aquest defecte abans del naixement.
El Dr. Kardon i els seus companys van dissenyar uns ratolins perquè certs
tipus de cèl·lules brillessin dins d'embrions de ratolí. Posteriorment van fer
un seguiment d’aquestes cèl·lules i van observar que el diafragma comença com un
parell de plecs que flanquegen l'esòfag.
En primer lloc trobem un conjunt de cèl·lules
situades als plecs que es multipliquen cap a fora, cap als costats del cos. Llavors
aquestes cèl·lules es despleguen cap al front i l'esquena. Les cèl·lules es
tornen teixit connectiu, formant una membrana prima a la part superior del
fetge.
En segon lloc les cèl·lules musculars de generació emergeixen dels
plecs. Segueixen el camí traçat pel teixit connectiu, formant una segona fulla
intercalada dins de la membrana. "Les cèl·lules musculars són una mica
ximples, ja que només estan seguint el teixit connectiu," va dir el Dr.
Kardon.
Com a part del seu experiment, el Dr. Kardon i els seus col·legues van
examinar GATA4, un gen relacionat amb hèrnies diafragmàtiques. Van dissenyar
embrions de ratolí en el qual podien apagar GATA4 només en certs tipus de
cèl·lules, i només en certs moments del seu desenvolupament.
Les cèl·lules del teixit connectiu han d'estar usant GATA4 per establir
un rastre químic de les cèl·lules musculars segons el Dr. Kardon. Tot i això,
poden establir el camí si tenen una còpia defectuosa del gen GATA4.
Cada vegada que les cèl·lules del teixit connectiu es divideixen, hi ha
una possibilitat que una còpia de treball de GATA4 pot mutar, també. Si això
passa, la cèl·lula mutant i els seus descendents no poden establir un rastre,
el que resulta en una bretxa a la capa muscular.
(Com el fetge empeny contra el diafragma, la pressió crea estrès intens
en l'espai, fent que el diafragma es trenqui.)
Aquest estudi ofereix una explicació molecular de com es produeixen
hèrnies diafragmàtiques congènites.
"El mecanisme ja està al seu lloc", va dir el Dr Kardon.
"És un pas relativament simple, encara que soni com un abisme
impossible."
Van publicar la investigació el 25 de març a la revista Nature Genetics.
Clara Nogué i Ansón
1r BATX B
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada