Anonim

En ny matematisk modell kaster lys over et langt uavklart spørsmål: det om opphavet til piebaldisme, en medfødt forstyrrelse av pigmentering av håret (hos dyr), hår eller hud (hos mennesker), på grunn av en hitch i syntesen av melanin som forekommer i det embryonale stadiet.

Denne tilstanden er i bunnen av "bicolor" pelsen utstilt av katter, hester og noen husdyr, men den er også assosiert med mennesker med alvorlige arvelige sykdommer. Dette er grunnen til at forskningen, publisert i Nature Communication, er spesielt viktig og ikke bare for et estetisk spørsmål.

Vanlig opprinnelse. Piebaldisme er en del av en serie sykdommer kjent som nevrokristopatier, som stammer fra samme familie av embryonale celler, den nevrale kammen. Tilstanden til håret, dette var kjent, stammer fra en mutasjon av et gen som heter KIT, men ettersom mønsteret med hvitt hår, manglende melanin, spredt på dyrets kropp ennå ikke hadde blitt forstått.

Tidligere hypoteser. En av de mest utbredte teoriene til dags dato var at det mangelfulle genet bremset migrasjonen av pigmenterte celler, som utvikler seg på baksiden av dyret og vandrer mot fronten av kroppen under utvikling av embryo. Hvis cellene vandrer for sakte, ble det tenkt, de kan ikke nå magen og pannen i tide: det er derfor det ofte er disse områdene i håret som har hvite flekker.

Image To-farget hingst. | Carol Walker / Nature Picture Library / kontrast

For få. Christian Yates, matematikerbiolog ved University of Bath (Storbritannia), sporet veien til melanocytter i musembryoer som var berørt av KIT-genmutasjon. Og han observerte to ting: den første er at de pigmenterte cellene ikke beveger seg saktere. De beveger seg faktisk raskere, men når de beveger seg formerer de seg ikke som de skal, og etterlater store hårområder fri for pigmentering.

Tilfeldig. Det andre er at gitt den samme genetiske mutasjonen, er atferden til cellene fullstendig uforutsigbar og tilfeldig. Noe som kan forklare hvorfor i noen dyr er fraværet av pigmentering tydeligere, men også og fremfor alt fordi hos personer med nevrokristopatier er noen tilfeller mer alvorlige enn andre.

Viktig for mennesket. Utover å forklare konformasjonen av lappemønsteret til katter og hester, kan den matematiske modellen som brukes, som tar hensyn til faktorer som bevegelseshastighet og veksthastigheten til pigmenterte celler, utnyttes for å forbedre forskningen på sykdommer som f.eks. Waardenburg syndrom, som i tillegg til pigmenteringsproblemer også innebærer en form for medfødt døvhet, eller Hirschsprungs sykdom, en medfødt patologi i tarmen, begge knyttet til problemer i utviklingen av nevrale kam.