Segnalazione nodale:
La segnalazione nodale gioca un ruolo cruciale nell'avvio dell'asimmetria sinistra-destra. Nodal è un fattore di crescita secreto che forma un gradiente di concentrazione all'interno dell'embrione. La più alta concentrazione di Nodal si trova sul lato sinistro dell'embrione, stabilendo un asse sinistra-destra. Si ritiene che questa asimmetria sia avviata da eventi casuali e quindi amplificata attraverso meccanismi di feedback positivi.
Fattori di trascrizione:
Diversi fattori di trascrizione, inclusi Lefty1 e Pitx2, sono coinvolti nella segnalazione a valle di Nodal. Lefty1, espresso sul lato sinistro dell'embrione, inibisce la via di segnalazione nodale sul lato destro, rafforzando l'asimmetria sinistra-destra. Pitx2, espresso sul lato destro, agisce come un regolatore positivo dell'espressione genica del lato destro.
Ciglia:
Le ciglia, minuscole strutture simili a capelli presenti sulla superficie di alcune cellule, svolgono un ruolo cruciale nel rilevamento del gradiente nodale e nella trasmissione delle informazioni sinistra-destra. Le ciglia sul lato sinistro dell'embrione ruotano in senso antiorario, mentre le ciglia sul lato destro ruotano in senso orario. Questa asimmetria nel movimento ciliare è essenziale per il corretto instaurarsi dell'asimmetria sinistra-destra.
Segnalazione del riccio:
La segnalazione del riccio è un'altra importante via di segnalazione coinvolta nell'asimmetria sinistra-destra. Shh (Sonic hedgehog), una molecola di segnalazione secreta, è espressa sulla linea mediana ventrale dell'embrione e regola lo sviluppo di diverse strutture, tra cui l'intestino e il cuore. La segnalazione Shh contribuisce all'asimmetria del cuore e di altri organi interni.
Matrice extracellulare:
Anche la matrice extracellulare (ECM), una rete di proteine e carboidrati che circonda le cellule, svolge un ruolo nell’asimmetria sinistra-destra. Le differenze nella composizione e nella rigidità dell'ECM sui lati sinistro e destro dell'embrione forniscono segnali fisici che guidano la migrazione e il posizionamento delle cellule, contribuendo allo sviluppo asimmetrico di varie strutture.
Integrando questi segnali molecolari e le interazioni cellulari, gli embrioni di topo sono in grado di distinguere la sinistra dalla destra, garantendo la corretta organizzazione e funzione dei loro organi e strutture interni. Le interruzioni in questi processi possono portare ad anomalie congenite note come situs inversus, in cui gli organi interni vengono riprodotti in modo speculare rispetto alle loro posizioni normali.
