Sel progenitor jantung pada jantung janin tikus dan tikus dewasa

Awal dari bentuk sel jantung dan perannya pada perkembangan organ telah memuaskan para ahli biologi selama lebih dari seabad. Penelitian awal yang saat itu menggunakan hewan bertulang belakang katak dan ayam mencetak patokan untuk perkembangan modern bidang jantung dengan mengidentifikasi mesoderm sebagaimana berpengaruh terhadap pembentukan jantung (cardiogenesis) (Rawles, 1943). Prekursor untuk sel pembentuk jantung pada transisi mesoderm hewan bertulang belakang dari ekspansi Brachyury T, sebuah T-boxfaktor transkripsi untuk mengekspresikan mesoderm posterior 1 (Mesp-1) ketika memasuki stadium perkembangan, mesoderm pre cardiac (Solloway dan Harvey, 2003).
Sel Mesp 1 melewati semua sel progenitor jantung dan ekspresi Mesp-1
Mereka menghilang ketika migrasi melewati celah primitif. Selama migrasi, sel prekursor jantung secara cepat berpindah ke anterior dan lateral plate dari mesoderm dimana kemudian bergenerasi menjadi bentuk bulan sabit yang disebut jantung sabit. Sel Mesp 1 belum berubah menjadi bentuk jantung, tidak seperti derivat dan mesoderm paraxial dan otot dari tulang kepala dan Ieher. Adalah pada stadium jantung bentuk bulan sabit dimana sel prekursor jantung menunjukkan atau menjadi sel progenitor jantung dimana kunci ekspresi perkembangan faktor transkripsi seperti Nkx 2.5 dan Isl-1.

                   Potensi perkembangan progresifitas dipercaya mengambil peran selama periode ini yang memberi kontribusi secara luas ekspresi Mesp-1 untuk kesemua 4 tipe sel utama jantung. Sel kardiogenik Isl-1 atau Nkx 2.5 memberi kontribusi primer terhadap cardiomyocytes dan VSCMs dengan kontribusi terbatas pada ECs. Perkembangan differensiasi seI progenitor jantung dapat digunakan teknik marker genetik seperti Cre-Lox, untuk menilai hubungan sel dengan  perkembangan jantung. Dengan pencapaian ini  diketahui bahwa sel yang terdeteksi pada lapang jantung pertama (yang ditandai dengan ekspresi Tbx 5 atau gelombang pertama Nkx 2.5) meningkat pada ventrikel kiri dan juga terbagi ke atrium kanan dan kiri, dimana sel pada lapang jantung kedua (yang diekspresikan oleh Isl 1 atau gelombang kedua dari Nkx 2.5) memberi kontribusi ke ventrikel kanan, dan ke kedua atrium (Cai, et al, 2003). Menariknya, dengan menggunakan analisis secara retrospektif, sebuah kekuatan genetik mencapai penandaan sel tunggal selama perkembangan awal didemonstrasikan oleh embrionik yang secara umum untuk beberapa sel pada lapang jantung yang pertama dan kedua (dibahas pada Buckingham et al, 2005).
Adapun, mamberi Cre-Lox berdasarkan pencapaian ekspresi kunci dari faktor transkripsi dari jantung, dimana analisis klonal diperlihatkan ketika multipotensial dianggap sebagai populasi sel progenitor yang baru yang diidentifikasi berdasarkan ekspresi dari gen yang spesifik. Dengan mengkombinasi ekspresi transgenic dari protein fluorescent dan Fluorescence Activated Cell Soning (FACS), fenotipe biologi dan kebiasaan molekuler dari sel embrionik ini telah dijelaskan. Tergantung dari marker yang digunakan dan tahap pengembangan yang diteliti, sel progenitor embrionik jantung bisa menjadi 2 atau 3 potensi dan berdifferensial secara spontan menjadi 1 atau 3 sel turunan, cardiomyocytes, \/SMCs, dan ECs. Secara kolektif, penelitian ini memberikan kita pandangan yang berbeda tentang pengertian pembentukan jantung mamalia.. Yaitu, sel progenitor multipoten yang memberi kontribusi membentuk jantung yang berfungsi dengan membuat pilihan pada level sel tunggal. Ini mirip dengan perkembangan dari sel stem yang lain seperti : darah, kulit, dan saluran pencernaan. Keberadaan dari sel embryonic multipoten jantung ini memberi jawaban terhadap penelitian tentang jantung postnatal.
Laugwitz, et al  (2005) mengidentifikasi Isl-1 populasi sel progenitor jantung neonatal dengan kapasitas untuk berdiferensiasi menjadi cardiomyocytes yang benar-benar matang. Dengan menyisakan sel embryonic progenitor jantung mempunyai kemampuan untuk memperbaiki diri dan divisi asirnetri yang mempertemukan definisi yang pasti dari sel stem jantung. Jika begitu, perkembangan sel stem embrionik jantung dari prekursor ke sel stem jantung dewasa telah dijelaskan, walaupun tidak memiliki identitas molekul yang sama.
Catatan bahwa jantung dewasa mamalia dapat mengganggu sel stem dengan replikasi dan kapasitas regeneratif disarankan melalui penelitian infark miokard (Beltrami, et al, 2001). Penelitian ini menunjukkan jumlah cardiomyocytes imatur dengan kapasitas untuk divisi mitosis pada zona infark yang mungkin berasal dari sirkulasi sel stem. Penelitian yang sama secara subsequent terisolasi galur negatif positif c-Kit (Lin- ; Kit-) populasi sel dari tikus dewasa yang dilepaskan secara klonogenik, dapat memperbarui diri sendiri, dan mampunyai untuk berdiferensiasi menjadi cardiomyocytes, VSMCs, dan ECs (Beltrami, et al, 2003). Kemudian, dua grup dilaporkan isolasi dari sel stem jantung dewasa yang berdasarkan dari ekspresi dari Sca-1 atau dari ikatan ATP transporter. Tiga populasi dari populasi sel progenitor jantung dewasa (c-Kit, Sca-1, atau SP) adalah secara fenotipikal berbeda dan memberikan gambaran perbedaan ekspresi dari marker permukaan (Murry et al, 2006; Evans et al, 2007; Laugwitz et al, 2006; Parmacek and Epstein, 2005.
Tiga populasi sei ini memperlihatkan 1%-2% dari jumlah total sel yang ada di Jantung. Analisis sel mengekspresikan c-Kit diikuti transplantasi dari label GFP sumsum tulang mononuclear ke tikus dewasa tipe liar dimana sel c-Kit pada jantung dewasa turunan lebih banyak dari transplantasi sel sumsum tulang (Fazel et al, 2006), sel yang tidak diturunkan dari sel transplantasi tapi ada pada inangnya dapat berarti penemuan populasi c-Kit pada beberapa organ termasuk jantung (Mussoerg et al, 2007). Sel-sel c-Kit ini keluar dari sumsum tulang dalam hitungan menit dan berada di jaringan perifer dimana mereka mencari molekul yang patogen dan menyajkan respon imun lokal. Injeksi sel stem jantung dewasa langsung pada tikus miokard infark yang diIaporkan memperlihatkan peningkatan fungsi jantung (Beltrami et al, 2003; Oh et al, 2003;  Messina et al, 2004).

No comments