Запечатлели начало жизни. Ученым удалось наблюдать за первыми секундами запуска сердца в эмбрионе

Фото: Jia et al., Nature

Появление на свет новых живых существ интриговало человечество уже многие столетия, являясь завораживающим и таинственным процессом. Несмотря на долгие годы изучения, он все еще скрывает в себе множество секретов. На этот раз исследователи сделали большой шаг к разгадке очередной его тайны, наблюдая за моментом, когда сердце только-только начинает биться у эмбриона зебрафиш, пишет SceinceAlert.

Уже через 20 часов после начала развития эмбриона зебрафиш его сердечные клетки начинают работать, запуская свои пожизненные процессы поддержки органа. Чтобы подробнее исследовать этот момент, ученые из Гарвардского университета с помощью современных микроскопов внимательно наблюдали за этими ранними стадиями запуска жизни в формирующемся организме. Они заметили, что сердце начинает биться еще до того, как оно становится похожим на полностью сформированное сердце.

Клетки сердца богаты ионами кальция. Эти ионы играют важнейшую роль в запуске и поддержании сердечного ритма. Считайте их "искрой", которая запускает сердце. До того, как сердце начнет свой первый удар, внутри клеток происходит беспорядочное движение ионов кальция. Но вскоре эти ионы упорядочиваются и начинают двигаться волнами, что в конечном итоге приводит к первому удару сердца. Так, согласно науке, начинается привычная нам жизнь.

Моментом, на который обратила внимание группа исследователей, является то, что первые удары сердца не являются абсолютно регулярными. Вначале они немного дрожат, но вскоре становятся устойчивыми и ритмичными. Еще более интересным является то, что эти организованные удары начинаются задолго до того, как сердце подключается к системе, отвечающей за перекачку крови по всему организму. Иными словами, калибровка столь важного органа происходит еще до его непосредственного участия в поддержании жизненных процессов в других органах.

Еще одним любопытным моментом было то, какие клетки "запускают" первый удар сердца. Оказалось, что в разных эмбрионах это могут быть разные клетки. И это не обязательно те же самые клетки, которые управляют сердцебиением в полностью выросших сердцах.

Почему же наблюдение за данными эмбрионами рыб так важно для науки и человечества? Наблюдение за началом сердцебиения у зебрафиш может дать представление о том, как нарушения в работе сердца, например, аритмии, могут развиваться у человека. В том, как формируется наше сердце, мы имеем некоторые общие черты с такими животными, как зебрафиш, цыплята, крысы и мыши. Таким образом, понимая, как развиваются сердца этих животных, мы можем получить представление о здоровье нашего собственного сердца.

В будущем эти находки могут открыть путь для дальнейших исследований здоровья сердца, его формирования и того, что происходит, когда что-то идет не так. Как сказал один из исследователей, наблюдая за развитием сердца, мы можем узнать о различных стадиях и процессах, обеспечивающих его бесперебойную работу, о том, что происходит в случае их сбоя, а также получить возможные механизмы влияния и пути восстановления этих процессов.

Таким образом, данное исследование позволяет заглянуть в самое начало жизни и может привести к лучшему пониманию и лечению проблем, связанных с сердцем у человека, тем самым повлияв на отдаление ее неизбежного завершения.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ATinform