Mewn astudiaeth newydd, mae ymchwilwyr o Ysgol Feddygaeth Prifysgol Maryland a sefydliadau ymchwil eraill wedi canfod am y tro cyntaf bod protein tebyg i haemoglobin, a elwir yn cytoglobin, yn chwarae rhan bwysig yn natblygiad y galon. Yn benodol, mae'n dylanwadu ar batrwm cywir chwith y galon ac organau anghymesur eraill. Gall y darganfyddiad hwn yn y pen draw arwain at ddatblygiad ymyriadau therapiwtig newydd i newid y prosesau sy'n arwain at y diffygion hyn. Cyhoeddwyd y canfyddiadau ar-lein Rhagfyr 14, 2023, yn y cyfnodolyn Nature Communications mewn papur o'r enw "Cytoglobin yn rheoleiddio symudedd cilia NO-ddibynnol ac ochroledd organau yn ystod datblygiad."
Defnyddiodd yr awduron hyn olygu genynnau CRISPR i guro'r genyn sytoglobwlin mewn pysgod sebra. Mae diffyg cytoglobwlin yn achosi embryonau i ddatblygu calonnau drych-ddelwedd, lle mae patrwm chwith-dde'r galon yn cael ei wrthdroi. Mewn pobl, mae cytoglobwlinau yn ymwneud â chynhyrchu nitrig ocsid, cyfansoddyn sy'n helpu i reoleiddio llif gwaed iach i organau.
Mae Dr Mark T. Gladwin, cyd-uwch awdur y papur a deon Ysgol Feddygaeth Prifysgol Maryland, wedi bod yn astudio effeithiau ocsid nitrig ar bibellau gwaed ers dros 20 mlynedd, gan gynnwys yr astudiaeth newydd hon.
Ers darganfod cytoglobwlin ddau ddegawd yn ôl, canfuwyd ei fod wedi'i fynegi ym mron pob meinwe dynol, ond nid yw'r mecanwaith y mae'r protein hwn yn ei ddefnyddio yn hysbys i raddau helaeth," meddai Dr Gladwin. Gwyddom y gall cytoglobwlin chwarae rhan mewn rheoleiddio a chynnal lefelau ocsid nitrig, ond mae ein canfyddiadau newydd yn awgrymu ei fod yn rheoleiddio cynhyrchu ocsid nitrig yn gadarnhaol i sicrhau gweithrediad cilia priodol, a bod ei absenoldeb yn arwain at annormaleddau mawr â thueddiad organau."
I gynnal yr astudiaeth newydd hon, tynnodd yr awduron hyn allan y genyn cytoglobin mewn pysgod sebra, a arweiniodd, er mawr syndod iddynt, at ddiffygion enfawr yn strwythur a lleoliad organau yn yr embryo sy'n datblygu. Er enghraifft, mae'r galon wedi'i lleoli ar ochr dde'r pysgodyn sebra yn lle'r chwith, ac mae'r galon yn dolennu i'r chwith yn lle'r dde.
Dywedodd Dr. Paola Corti, cyd-awdur y papur ac athro cynorthwyol biocemeg a bioleg foleciwlaidd yn Ysgol Feddygaeth Prifysgol Maryland, "Canfuom fod cytoglobwlinau yn chwarae rhan hanfodol yn strwythur a swyddogaeth gwallt bach tebyg i wallt. strwythurau o'r enw cilia, lle mae'r cilia yn pennu anghymesuredd yr organ a datblygiad arferol."
Mae ffenoteipiau mutant Cygb2 yn arddangos diffygion organ-tuedd. Delwedd o Nature Communications, 2023, doi:10.1038/s41467-023-43544-0.
Dyma'r tro cyntaf i sytoglobwlin - neu unrhyw fath o globulin fel haemoglobin - gael ei ganfod i fod yn rhan o ddatblygiad y ffetws, ac y gall ei absenoldeb fod yn gysylltiedig â namau geni. Dyma hefyd y tro cyntaf i sytoglobwlin gael ei ganfod i fod yn rhan o swyddogaeth cilia. Gall y darganfyddiad agor y drws i ddatblygiad cyffuriau i drin namau geni prin sy'n effeithio ar symudiad cilia.
Mae tua 1 o bob 10,000 i 1 o bob 30,000 o bobl yn cael eu geni â Dykinesia Ciliary Cynradd (PCD), anhwylder prin sy'n effeithio ar y cilia a all achosi problemau anadlu oherwydd mwcws trwchus sy'n tagu'r llwybrau anadlu ," meddai Dr Corti. Mae'n hysbys bod syndrom Kartagener), math o PCD, yn achosi namau ar y galon mewn pysgod sebra, lle mae'r galon yn gogwyddo'n annormal ac yn cylchdroi i'r dde. Nid oes iachâd ar gyfer y clefyd hwn, dim ond llawdriniaeth i atgyweirio unrhyw un. namau ar y galon a thriniaethau i reoli symptomau."
Er y gwyddys bod genynnau penodol yn achosi tua 70 y cant o achosion PCD, gall cytoglobwlinau chwarae rhan allweddol yn y 30 y cant o achosion heb unrhyw achos genetig hysbys.
Dywedodd Dr Elizabeth Rochon, awdur cyntaf y papur ac athro cynorthwyol meddygaeth yn Ysgol Feddygaeth Prifysgol Maryland, "Fe wnaethon ni ddarganfod y ffenoteip a'i gysylltu â cilia. Ym mhresenoldeb cytoglobwlin, gallem olrhain swyddogaeth y protein a sut mae'n arwain at swyddogaeth cilia arferol a datblygiad organau Yn absenoldeb cytoglobwlin, gwelsom y diffygion hyn."
