Сердце

Ученые увидели, как сердце учится биться еще до рождения

Ученые впервые визуализировали развитие сердца человека до рождения, раскрыв взаимодействие клеток и появление его естественного ритма. Это поможет объяснить причины пороков и нарушений работы органа.
Автор Наука Mail
поперечные срезы развивающегося сердца
Поперечные срезы развивающегося сердца в динамике для фиксации молекулярных сигналов по мере роста сердцаИсточник: Королевский технологический институт

Шведским исследователям удалось создать первую детальную карту развивающегося человеческого сердца. Она показывает, как шаг за шагом формируются клапаны, перегородки и внутренние связи, как появляется первый ритм, который потом будет сопровождать человека всю жизнь.

Ученые Королевского технологического института применили технологию пространственной транскриптомики — метод, позволяющий увидеть, какие гены активны в каждой точке ткани. Это как наблюдать, как тысячи клеток «строят» орган, обмениваются сигналами и координируют свои действия. В результате получилась карта, на которой сердце впервые предстало не как анатомическая схема, а как живой самоорганизующийся механизм.

Исследование охватило более 70 типов клеток, собранных из Банка тканей развития Каролинского института. Среди них обнаружили группу клеток, вырабатывающих адреналин. Они, по-видимому, помогают сердцу плода справляться с нехваткой кислорода во время развития и родов, а также могут быть связаны с редкими опухолями сердца — феохромоцитомами.

сердце человека
Новая технология позволила заглянуть в момент, когда сердце впервые начинает битьсяИсточник: Freepik

Ученые отметили, что клетки, формирующие клапаны и перегородки, отличаются по строению и поведению. Именно эта вариативность, возможно, объясняет, почему у одних детей появляются врожденные пороки сердца, а у других — нет.

Карта также показала, как нервные клетки прорастают в сердце и как формируется его естественный водитель ритма — синоатриальный узел. Уже на ранних этапах сердце откликается на сигналы нервной системы — норадреналин и ацетилхолин — и начинает работать в согласии с ними, словно оркестр, где каждая клетка знает свой такт.

Создание такой карты — шаг к новому взгляду на сердце не как на орган из учебника, а как на динамичную систему, где все решают связи и взаимодействия.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, что новый 4D-метод визуализации позволяет увидеть кровоток во всем органе с микроскопической точностью.