Биологи раскрыли загадку формирования сердца

Оказалось, что сердце формируется из двух разных групп клеток, которые мигрируют в зону будущего органа синхронно, словно по команде.
Екатерина Морозова
Автор Наука Mail
Изображение эмбриона мыши на ранней стадии развития
Изображение эмбриона мыши на ранней стадии развития. Ядра показаны синим цветом, формирующие клетки сердечной мышцы — красным, а активированные клетки — часть сигнальной системы, регулирующей эмбриональное развитие — зеленымИсточник: Medicalxpress.com

Исследование, опубликованное в журнале Developmental Cell, показало, что сердце формируется из двух независимых, но тесно взаимодействующих популяций клеток.

Ученые из Национального центра сердечно-сосудистых исследований (Испания) под руководством Мигеля Торреса и Микеля Сендры использовали культивирование эмбрионов мышей in vitro, передовую микроскопию и методы отслеживания клеток, чтобы изучить, как начинается формирование сердца на самых ранних этапах эмбриогенеза. Их внимание сосредоточено на гаструляции — ключевом моменте, когда зародыш начинает формировать свои основные клеточные слои.

До недавнего времени считалось, что кардиомиоциты — мышечные клетки сердца, и эндотелиальные клетки эндокарда, выстилающие внутреннюю поверхность сердца, происходят из одной популяции предшественников. Однако исследование показало, что эти два типа клеток формируются в разных участках мезодермы — одного из трех зародышевых листков. Несмотря на различия в происхождении, обе популяции клеток начинают синхронно мигрировать в область, где формируется зачаток сердца. Этот процесс запускается задолго до того, как в эмбрионе появляются какие-либо видимые структуры, и, по словам ученых, указывает на существование сложных механизмов управления движением клеток на ранней стадии развития.

изображение эмбриона мыши
Покадровая последовательность эмбриона мыши, культивируемого ex utero. Точки отмечают положение клеток, а белые линии — пути их миграции. Выделенные клетки — предшественники сердцаИсточник: Medicalxpress.com

Интересно, что несмотря на то, что эти клетки «запрограммированы» на формирование сердца, они сохраняют пластичность и могут участвовать в развитии других органов, если потребуется. Это свойство подчеркивает универсальность ранних эмбриональных клеток и открывает перспективы для разработки новых подходов в регенеративной медицине и биоинженерии тканей.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, что биологи получили первую 3D-съемку зарождения сердца.