Des scientifiques du laboratoire USC Stem Cell de Francesca Mariani ont récemment partagé une recette de côtes levées, et il ne nécessite même pas de sauce barbecue.

Dans une nouvelle publication dans la revue eLife , premiers auteurs Jennifer Fogel de l'USC, Daniel Lakeland de Lakeland Applied Sciences et ses collègues examinent le développement de la cage thoracique des vertébrés, qui soutient le corps, protège les organes internes et permet la vie sur terre.

Dans l'étude, les auteurs décrivent un outil informatique simple qui modélise les choix que font les cellules pendant que la cage thoracique se développe dans l'embryon de souris précoce. Certaines cellules choisissent de devenir la section osseuse de chaque côte qui se connecte à la colonne vertébrale, tandis que d'autres cellules choisissent de former la section cartilagineuse de chaque côte qui rejoint le sternum. Pour comprendre ce processus, l'équipe a dû intégrer les effets de la croissance cellulaire, mort cellulaire, et la communication cellulaire dans leur outil de calcul afin de mieux comprendre comment le squelette se forme.

En utilisant le modèle, les scientifiques proposent que les différents niveaux d'une protéine sécrétée appelée Hedgehog (Hh) sont importants pour que les cellules prennent la décision de former des os ou du cartilage. Des niveaux élevés de Hh orientent les cellules vers la fabrication du composant osseux. Alors que Hh s'éloigne de sa source sur la ligne médiane du dos, les concentrations de Hh chutent. Des concentrations plus faibles orientent les cellules vers la fabrication du composant cartilagineux le plus éloigné de chaque côte.

La décision de chaque cellule de contribuer à la composante osseuse ou cartilagineuse est probablement verrouillée tôt lorsque l'embryon est très petit, et maintenu à mesure que l'embryon grandit de façon exponentielle.

"Notre étude suggère que peu importe si un embryon donne naissance à un gros éléphant ou à une petite souris, que le squelette des côtes s'est déjà organisé alors que l'embryon est plus petit qu'un grain de riz, " a expliqué Mariani, professeur adjoint de biologie des cellules souches et de médecine régénérative et chercheur principal au Eli and Edythe Broad Center for Regenerative Medicine and Stem Cell Research à l'USC. "En outre, l'approche de modélisation que nous avons développée peut être utilisée pour comprendre les défis de la construction de nouveaux tissus chez les adultes après une blessure."