O nouă perspectivă asupra existenței: Oamenii de știință au surprins pentru prima dată nașterea inimii în timp real
O echipă de cercetători de la University College London (UCL) a reușit, în premieră, să monitorizeze formarea inimii în timp real, captând detalii fără precedent despre dezvoltarea acestui organ esențial. Această descoperire revoluționară a fost posibilă datorită unei tehnologii inovatoare de imagistică, ce a permis monitorizarea celulelor inimii în mișcare într-un embrion de șoarece viu.
Cum a fost realizată filmarea?
Prin utilizarea tehnicii denumite „light-sheet microscopy” – un tip de microscopie cu foi subțiri de lumină – cercetătorii au iluminat cu precizie țesuturile într-o zonă subțire, diminuând astfel deteriorarea celulară și permițând înregistrarea în timp real pe o perioadă extinsă. În același timp, celulele au fost marcate cu substanțe fluorescente care le-au oferit posibilitatea de a fi distinse prin culori. Rezultatul a fost o secvență video time-lapse, documentând fiecare etapă a formării inimii timp de 40 de ore, cu imagini prelevate la fiecare două minute.
Un sistem avansat de urmărire celulară a fost integrat pentru a observa fiecare celulă în mișcarea sa – un efort care a condus chiar la crearea unui „arbore genealogic” celular, care a permis identificarea originii fiecărei celule și rolul specific pe care l-a îndeplinit în structura inimii.
Inima – primul organ care se dezvoltă în embrion
Cercetarea s-a axat pe gastrulație – o etapă crucială în dezvoltarea embrionară în care celulele încep să se specializeze pentru a forma organele viitorului organism. Potrivit cercetătorilor, celulele destinate formării inimii își încep parcursul mult mai devreme decât se anticipase anterior – în doar câteva ore de la prima diviziune celulară.
Cercetătorii au observat că, între 4 și 5 ore după formarea embrionului, celulele viitoarei inimi se deplasează pe traiectorii extrem de bine coordonate, sugerând existența unui plan prestabilit. Celulele par să „știe” de la început dacă vor face parte din atrii sau din ventricule.
„Am descoperit că formarea inimii nu este un proces aleatoriu, ci se desfășoară conform unor tipare ascunse și foarte bine orchestrate. Această descoperire transforme fundamental percepția noastră asupra dezvoltării cardiace,” a afirmat dr. Kenzo Ivanovitch, autorul principal al studiului.
Impactul medical și perspectivele cercetării
Această cercetare nu este doar o premieră științifică, ci poate avea implicații semnificative pentru medicina viitorului. Aproape 1 din 100 de nou-născuți se confruntă cu malformații cardiace congenitale. O mai bună înțelegere a modului în care inima se dezvoltă de la zero ar putea facilita identificarea și prevenirea acestor anomalii chiar înainte de naștere.
De asemenea, detaliile furnizate de noua tehnologie pot perfecționa dezvoltarea țesutului cardiac artificial, o parte esențială a medicinei regenerative, care vizează repararea sau înlocuirea inimilor afectate cu celule sau organe cultivate în laborator.
„Un aspect fascinant este să înțelegem că inima este constituită dintr-o cooperare de celule, nu dintr-un singur grup. Aceste celule apar în momente și locuri diferite, asumându-și roluri coordonate, precum o simfonie celulară. Următorul pas este să descoperim ce semnale biochimice conduc această coregrafie,” a adăugat dr. Shayma Abukar, coautoare a studiului.
O fereastră către înțelegerea originilor organismului uman
Această descoperire nu doar că subliniază complexitatea formării inimii, ci oferă o imagine esențială asupra felului în care se dezvoltă viața. Prin analogie cu dezvoltarea umană, aceste observații pot fi extrapolate pentru a clarifica mai bine
