Τα συγγενή ελλείμματα των καρδιακών βαλβίδων εμφανίζονται στο 2% όλων των γεννήσεων, γεγονός που τα καθιστά τον συνηθέστερο τύπο γενετικού ελαττώματος. Ενώ ορισμένα από αυτά τα ελλείμματα έχουν συνδεθεί με συγκεκριμένες γενετικές μεταλλάξεις, η πλειονότητά τους δεν έχει σαφώς καθορισμένη γενετική αιτία, υποδηλώνοντας ότι επιγενετικοί παράγοντες – μεταβολές στην έκφραση γονιδίων έναντι αλλαγής στον γενετικό κώδικα – παίζουν σημαντικό ρόλο.
Τώρα ερευνητές από την Ιατρική Σχολή Perelman στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβανίας διαπίστωσαν ότι η ισχύς ή η διάτμηση της ροής αίματος έναντι των κυττάρων που φέρουν στην πρωταρχική βαλβίδα της καρδιάς στέλνει σήματα σε καρδιακά κύτταρα ώστε να μετασχηματισθούν και να μορφοποιηθούν σε πλήρως σχηματισμένες βαλβίδες. Τα ευρήματά τους δημοσιεύονται στην επιστημονική επιθεώρηση Developmental Cell.
Οι βαλβίδες της καρδιάς εξασφαλίζουν ότι η καρδιά που κτυπά κινεί τη ροή του αίματος προς μία κατεύθυνση. Καθώς η καρδιά χτυπά συνεχώς κατά τη διάρκεια του βίου, η λειτουργία μιας καρδιακής βαλβίδας πρέπει να είναι άψογη. Η παρεμπόδιση της προς τα εμπρός ροής ή της προς τα πίσω ροής λόγω ελαττωματικής βαλβίδας μπορεί να προκαλέσει καρδιακή ανεπάρκεια. Τα πιο σοβαρά ελαττώματα των καρδιακών βαλβίδων αντιμετωπίζονται χειρουργικά, με την αρχική βαλβίδα να μπορεί να επισκευαστεί και άλλες φορές να πρέπει να αντικατασταθεί.
Εντούτοις, γενικά οι αντικαταστάσεις βαλβίδων αποφεύγονται στα αναπτυσσόμενα παιδιά για όσο το δυνατόν περισσότερο χρόνο για να αποφευχθεί η ανάγκη αλλαγής μιας βαλβίδας που αντικαταστάθηκε πολύ νωρίς. Ο συγγραφέας Mark Kahn, MD, καθηγητής της Καρδιαγγειακής Ιατρικής δήλωσε ότι «καταδείξαμε ότι η σηματοδότηση της πρωτεΐνης KLF2-Wnt που ανταποκρίνεται στην διάτμηση είναι η βάση της αναδιαμόρφωσης των βαλβίδων».
Η Lauren Goddard, PhD, μία μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο εργαστήριο του Kahn, διαπίστωσε ότι η πρωτεΐνη KLF2 εκφράζεται από τα κύτταρα που ανιχνεύουν τη διάτμηση και τα οποία ευθυγραμμίζουν τις πρωτογενείς βαλβίδες. Η έκφραση της KLF2 ήταν υψηλότερη στις περιοχές της βαλβίδας που υφίστανται τις ισχυρότερες δυνάμεις διάτμησης. Χρησιμοποιώντας μοντέλα ποντικών, διαπίστωσε ότι η διαγραφή της KLF2 σε αυτά τα κύτταρα είχε ως αποτέλεσμα να μην ωριμάσουν σωστά οι βαλβίδες.
Η απώλεια του KLF2 είχε ως αποτέλεσμα σημαντική μείωση της έκφρασης του συνεργάτη δέσμευσης του Wnt, WNT9B, ενός μορίου σημαντικού στη διαδρομή επικοινωνίας της ωρίμανσης των βαλβίδων. Η απώλεια του WNT9B σε ποντίκια είχε ως αποτέλεσμα την ελαττωματική αναδιαμόρφωση των βαλβίδων κατά τρόπο παρόμοιο με ό, τι συμβαίνει όταν διαγράφεται η KLF2, υποδηλώνοντας ότι αποτελεί βασικό στόχο του KLF2.