Ученые выяснили, как развивается сердце аквариумной рыбки
Всего несколько клеток дают начало сердечной мышце. Наблюдения за эмбриональным развитием стенки желудочка сердца помогут лечить последствия инфарктов.
Исследователи из медицинского центра Университета Дьюка (США) использовали эмбрионы аквариумной рыбки данио-рерио, чтобы опробовать новую технологию окрашивания клеток, которая позволяет проследить развитие сердечной мышцы. Результаты их работы опубликованы в журнале Nature.
«Мы были удивлены, когда выяснили, что очень небольшое количество кардиомиоцитов (клеток сердечной мышцы) в развивающемся животном дает начало тысячам этих клеток, которые затем формируют стенки желудочка сердца», -- рассказал Викас Гупта, один из соавторов статьи. Гупта обнаружил, что основной тип мускулатуры сердца данио-рерио формируется всего из восьми клеток, и всего две клетки дают начало 70 процентам клеток, покрывающих поверхность желудочка.
Другим открытием стала необычная конфигурация роста кардиомиоцитов. «Мы думали, что стенка сердечного желудочка просто постепенно утолщается за счет клеток, сидящих на своих местах, однако мы обнаружили клеточную сеть, которая наслаивается на поверхность сердца волна за волной», -- пояснил Гупта. Дальнейшие эмбриологические исследования должны показать, развивается ли по этому механизму сердце других позвоночных, в том числе млекопитающих, сказал ученый.
По мнению исследователей, клетки, дающие начало сердечной мышце, мало чем отличаются от клеток, из которых развивается мускулатура других типов. Наблюдения за эмбриональным развитием, как надеются исследователи, в перспективе позволят вывести на новый уровень лечение сердечных заболеваний и восстанавливать поврежденную в результате инфарктов сердечную мускулатуру за счет стволовых клеток.
Технология окрашивания клеток, позволившая ученым проследить эмбриональное развитие сердца, была разработана другими биологами и оказалась очень плодотворной. «На очень ранних стадиях развития эмбриона вы можете окрасить клетки в разные цвета, и все их потомки будут окрашены также. Так вы можете узнать, что делает отдельный кардиомиоцит, все его соседи и так далее, и в итоге понять, как развивалась вся стенка сердца», пояснил профессор Кеннет Посс, соавтор статьи.