Η στιγμή που διαμορφώνεται η καρδιά μέσα σε ένα έμβρυο απεικονίζεται για πρώτη φορά σε ένα συγκλονιστικό time lapse βίντεο.
Το βιντεοληπτικό υλικό αποκαλύπτει τα καρδιακά κύτταρα σε ένα έμβρυο ποντικιού καθώς ξεκινούν αυθόρμητα να οργανώνονται και να διαμορφώνουν τα πρώτα στάδια της καρδιάς. Οι επιστήμονες λένε ότι η τεχνική αυτή θα μπορούσε να παράσχει νέα οπτική σε ζητήματα συγγενούς καρδιακής ανωμαλίας, τα οποία επηρεάζουν τουλάχιστον ένα στα 100 μωρά.
«Αυτή είναι η πρώτη φορά που έχουμε τη δυνατότητα να παρακολουθήσουμε τόσο κοντά τα καρδιακά κύτταρα για τόσο χρόνο, κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης των θηλαστικών» δήλωσε ο επικεφαλής της έρευνας Dr Kenzo Ivanovitch του πανεπιστημίου College του Λονδίνου και συγκεκριμένα του Ινστιτούτου Great Ormond της παιδιατρικής, σύμφωνα με τον Guardian.
«Πρώτα έπρεπε να δημιουργήσουμε αξιόπιστα έμβρυα και να τα διατηρήσουμε για μεγάλο χρονικό διάστημα, από λίγες ώρες έως μερικές ημέρες δηλαδή, και αυτό που διαπιστώσαμε ήταν εντελώς απροσδόκητο» δήλωσε. Το υλικό της ανάπτυξης των εμβρύων έχει αποτυπωθεί με τη χρήση τεχνικής που ονομάζεται «advanced light-sheet microscopy». Αυτό επέτρεψε στους επιστήμονες να παρακολουθήσουν τα έμβρυα καθώς περνούσαν από ένα αναπτυξιακό ορόσημο γνωστό ως γαστριδίωση (στάδιο της ανάπτυξης του γονιμοποιημένου ωαρίου), όταν δηλαδή το έμβρυο αρχίζει να σχηματίζει διακριτές κυτταρικές σειρές και σταδιακά να καθορίζει τους βασικούς άξονες του σώματος.
Αργότερα, τα κύτταρα του καρδιακού μυός οργανώνονται σε έναν μεγάλο σωλήνα που θα συνεχίσει να διαιρείται σε τμήματα, τα οποία τελικά θα μετατραπούν σε τοιχώματα και θαλάμους. Σε μωρά με καρδιακές ανωμαλίες, μπορεί να σχηματιστεί μια τρύπα κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας. Χρησιμοποιώντας ειδικούς δείκτες φθορίου, η ομάδα επισήμανε τα κύτταρα του καρδιακού μυός που ονομάζονται καρδιομυοκύτταρα, κάνοντάς τα να λάμπουν με ξεχωριστά χρώματα, ώστε να γίνονται αντιληπτά.
Τα στιγμιότυπα αυτά αποτυπώθηκαν με χρονικές εναλλαγές κάθε δύο λεπτών για 40 ώρες. Σε αυτά φαίνονται τα κύτταρα να κινούνται, να διαιρούνται και να σχηματίζουν ένα πρωτόγονο όργανο. Αυτό επέτρεψε στην ομάδα των επιστημόνων να δει πότε και πού εμφανίστηκαν στο έμβρυο τα πρώτα κύτταρα που αποτελούν την καρδιά.
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν πως νωρίς κατά τη διάρκεια της γαστριδίωσης – δηλαδή περίπου έξι ημέρες μετά την ανάπτυξη του εμβρύου του ποντικού, όπου εφαρμόστηκε η έρευνα - τα κύτταρα που συνέβαλαν αποκλειστικά στην δημιουργία της καρδιάς, εμφανίστηκαν γρήγορα και συμπεριφέρθηκαν με εξαιρετικά οργανωμένο τρόπο. Αντί να κινούνται τυχαία, δηλαδή, άρχισαν να ακολουθούν ξεχωριστές διαδρομές, είτε συμβάλλοντας ώστε να δημιουργηθούν οι κοιλίες είτε οι κόλποι της καρδιάς.
«Τα ευρήματά μας επιδεικνύουν ότι ο προσδιορισμός της καρδιακής μοίρας και η κατεύθυνση της κίνησης των κυττάρων μπορεί να ρυθμίζονται πολύ νωρίτερα στο έμβρυο από ό,τι υποδηλώνουν τα τρέχοντα μοντέλα», δήλωσε ο επικεφαλής της έρευνας. Πρόσθεσε πως «αυτό αλλάζει ριζικά την κατανόησή μας για την καρδιακή ανάπτυξη, δείχνοντας ότι αυτό που φαίνεται ως μία χαοτική “μετανάστευση” κυττάρων, στην πραγματικότητα διέπεται από κρυφά μοτίβα που διασφαλίζουν τον σωστό σχηματισμό της καρδιάς».
Η ομάδα των επιστημόνων δήλωσε πως η νέα αυτή γνώση θα μπορούσε να προσδώσει σημαντικά στοιχεία στην κατανόηση και τη θεραπεία των συγγενών καρδιακών ανωμαλιών και να ενισχύσουν την πρόοδο στην ανάπτυξη καρδιακού ιστού σε εργαστήριο για χρήση στον τομέα της αναγεννητικής ιατρικής.Τα ευρήματα της έρευνας δημοσιεύτηκαν στο EMBO Journal.
Με πληροφορίες του Guardian/Reuters
