Molekulárna odozva Notch signalizácie na diétny deficit železa a jej rola vo vzniku vrodených srdečných vád

Abstract

Maternal iron deficiency is among the most common nutritional deficiencies during pregnancy and is associated with an increased risk of congenital heart defects, although its molecular mechanisms are not fully understood. This thesis focuses on the potential interplay between iron deficiency, retinoic acid (RA) signaling, and the Notch signaling pathway during embryonic heart development. Particular attention is given to the transcription factors Tbx1 and Hes1 as potential mediators of this interaction. Based on a synthesis of the available literature, a model is proposed in which iron deficiency increases RA signaling activity, leading to suppression of Tbx1 and subsequent disruption of the Notch-Hes1 axis in second heart field cells. These changes may affect the proliferation and differentiation of cardiac progenitors and contribute to abnormalities in outflow tract development. Although hypothetical, the proposed model is supported by experimental findings and provides a biologically consistent framework for further research into the relationship between maternal nutritional status and the regulation of cardiogenesis. Keywords: iron deficiency, Notch signaling, Tbx1, Hes1, congenital heart defects

Mateřský deficit železa patří mezi nejčastější nutriční deficity během gravidity a je spojován se zvýšeným rizikem vrozených srdečních vad, přičemž jeho molekulární mechanismy nejsou zcela objasněny. Tato práce se zaměřuje na možné propojení mezi deficitem železa, signalizací kyseliny retinové (RA) a signalizační dráhou Notch během embryonálního vývoje srdce. Zvláštní pozornost je věnována faktorům Tbx1 a Hes1 jako potenciálním zprostředkovatelům této interakce. Na základě syntézy dostupné literatury je navržen model, podle něhož deficit železa zvyšuje aktivitu RA signalizace, což vede k potlačení exprese Tbx1 a následnému narušení osy Notch-Hes1 v buňkách druhého srdečního pole. Tyto změny mohou ovlivnit proliferaci a diferenciaci kardiálních progenitorů a přispět k poruchám vývoje výtokového traktu srdce. Navrhovaný model je hypotetický, avšak opírá se o experimentální poznatky a představuje biologicky konzistentní rámec pro další výzkum vztahů mezi nutričním stavem matky a regulací kardiogeneze. Klíčová slova: deficit železa, signalizace Notch, Tbx1, Hes1, vrozené srdeční vady