Forskare har kartlagt hur sköldkörtelns två celltyper utvecklas var för sig och senare smälter samman till ett gemensamt organ. Studien ger ny kunskap om hur sköldkörteln bildas hos däggdjur och visar samtidigt att liknande biologiska processer kan återfinnas i aggressiv sköldkörtelcancer.
Studien publiceras i Nature Communications och är resultatet av ett samarbete mellan forskare vid Göteborgs universitet och UMass Chan Medical School tillsammans med forskare i Italien.
Sköldkörteln består av två typer av hormonproducerande celler som reglerar kroppens ämnesomsättning och kalciumbalans. Hos däggdjur förenas de funktionellt olika celltyperna till ett gemensamt organ, medan hos alla andra ryggradsdjur vidmakthålls separat organutveckling. Hur denna sammanslagning av vävnader i embryot går till har länge varit oklart, trots att fel i utvecklingen kan leda till medfödda missbildningar i sköldkörteln.
Koppling till sköldkörtelcancer
Nu har forskare kunnat följa hur de två celltyperna steg för steg utvecklas, rör sig och integreras i samma organ under fosterutvecklingen. Genom att analysera differentieringen av enskilda celler identifierade forskarna också vilka gener som styr hur cellerna utvecklas och organiseras när sköldkörteln bildas.
Mikael Nilsson, professor vid Göteborgs universitet och en av forskningsledarna bakom studien: – Vi ser tydliga paralleller mellan hur celler beter sig när sköldkörteln bildas i fosterlivet och hur vissa tumörceller senare blir invasiva. Det tyder på att cancerceller kan återaktivera biologiska program som normalt bara används under organutvecklingen, säger han.
René Maehr och Mikael Nilsson.
Foto: Göteborgs universitet
Celler i utveckling
Studien bygger på analyser av enskilda celler och vävnader från möss i olika stadier av fosterutvecklingen. Forskarna kombinerade utvecklingsbiologi, tumörbiologi och bioinformatik för att följa hur cellerna förändras när sköldkörteln bildas.
Fusionsögonblicket, där de två celltyperna möts och börjar förenas. Bilden är framtagen med immunfluorescens på snitt från 13 dagar gamla embryon. Pax8 visas i rött, Cdh1/E-cadherin i grönt och kärnfärgning/DAPI i blått.
Foto: Mikael Nilsson Lab.
René Maehr, forskningsledare vid UMass Chan Medical School: – Genom att följa det globala genuttrycket i enskilda celler över tid kunde vi se hur olika celltyper gradvis förändras, migrerar och successivt integreras i samma organ under fosterutvecklingen. Det gjorde det möjligt att koppla molekylära förändringar i enskilda celler till hur vävnaden faktiskt byggs upp och organiseras, säger han.
Forskarna såg också att vissa biologiska processer som används när sköldkörteln utvecklas i fosterlivet återkommer i en ovanlig och aggressiv form av sköldkörtelcancer där båda celltyperna är inblandade. Resultaten kan därför bidra till ökad förståelse för både medfödda missbildningar i sköldkörteln och hur vissa former av sköldkörtelcancer uppstår och utvecklas.