Фантастическое открытие: как клетки становятся сердцем за считаные дни

Ученым впервые удалось запечатлеть момент, когда начинается формирование сердца, с помощью необычных замедленных кадров.

Клетки эмбриона подопытной мыши начинают спонтанно формироваться в сердце на ранних стадиях развития. По словам ученых, этот метод помогает лучше понять врожденные пороки сердца, которым страдает почти каждый сотый ребенок.

"Впервые мы смогли так внимательно наблюдать за клетками сердца в процессе развития у млекопитающих, — заявил старший автор исследования доктор Кензо Иванович из Института детского здоровья при Университетском колледже Лондона. — Для этого мы долго выращивали эмбрионы в чашках Петри, что было неожиданным открытием".

Снимки были сделаны с помощью современного метода — усовершенствованной световой микроскопии, которая позволила проследить за развитием на этапе гаструляции, когда формируются основные клеточные линии и оси тела. Затем клетки сердца соединяются в трубку, которая в дальнейшем делится на стенки и камеры сердца. У детей с пороками сердца этот процесс иногда сопровождается возникновением отверстий.

Исследователи пометили клетки сердечной мышцы флуоресцентными маркерами, которые светились разными цветами. Каждые две минуты в течение 40 часов снимали, как клетки двигаются, делятся и формируют примитивный орган. Это помогло определить, когда и где в эмбрионе появляются первые клетки, из которых формируется сердце.

Обнаружено, что на шестой день развития клетки, сформировавшие сердце, появляются быстро и ведут себя очень организованно, следуя определенным траекториям. Вместо хаотичных движений они образуют будущие желудочки и предсердия.

"Наши результаты показывают, что судьба и движение сердца регулируются еще раньше, чем считалось, — сказал Иванович. — Это меняет представление о развитии сердца, показывая, что закономерности в миграции клеток существуют и обеспечивают правильное формирование органа".

Эти открытия могут помочь лучше понять врожденные пороки сердца и ускорить развитие методов выращивания сердечной ткани в лаборатории для регенеративной медицины, пишет The Guardian.

Уточнения

Эмбрио́н (др.-греч. ἔμβρυον), или заро́дыш, — ранняя стадия развития живого организма, на которой он ещё находится в яйце или в матке.