Біологи вперше зафільмували формування серця в ембріона

Біологи вперше створили відео покрокового формування серця з окремих клітин у процесі розвитку мишачого ембріона. Для цього використали кольорові флуоресцентні маркери, щоб під мікроскопом відстежувати рух і поділ різних типів клітин. Оскільки порушення процесу формування серця вже на етапі ембріона може призвести до важких вроджених хвороб, то дослідження цього процесу допоможе краще їх зрозуміти та, можливо, навіть запобігати їхній появі. Дослідження опублікували в the EMBO Journal.

Як формувалося мишаче серце?

Науковці досліджували мишачі ембріони на стадії гаструляції, тобто коли в зародку відокремлюється шар клітин, з якого утвориться більшість внутрішніх органів і тканин. За допомогою флуоресцентної мікроскопії науковці робили зображення клітин серця кожні дві хвилини протягом 40 годин. Так вони відстежили окремі клітини та їхніх нащадків упродовж п’яти наступних поділів.

Серце мишачого ембріона з чотирма камерами: двома передсердями (згори) та двома шлуночками (знизу), пофарбоване різними флуоресцентними барвниками. Kenzo Ivanovitch et al. / the EMBO Journal, 2025

Дослідники з’ясували, що попередники серцевих м’язових клітин, званих кардіоміоцитами, з’являлися значно раніше за попередні оцінки. Як виявилося, першими від маси клітин-попередників відділялися кардіоміоцити шлуночків, а пізніше — клітини, які утворюють передсердя та судини. Крім того, ембріональні клітини рухалися організовано, утворюючи так званий серцевий півмісяць, всередині якого знаходилися клітини шлуночків серця, а біля рогів — клітини передсердь.

Деякі з клітин-попередників давали початок клітинам з різних ділянок серця, їх називають мультипотентними. Нащадки цих клітин рухалися менш синхронізовано один відносно одного, ніж нащадки уніпотентних клітин-попередників. Науковці сподіваються, що дослідження таких клітин допоможе в розвитку терапій для вроджених серцевих патологій. А відкриття того, що серце починає формуватися раніше, сприятиме виявленню та лікуванню цих патологій ще в утробі.

Які мікроскопічні дослідження проводять заради медицини

🧬 Нещодавно біологам вдалося також зафільмувати процес приєднання до ДНК гормону естрогену та його рецептора — його порушення може призводити до раку грудей.

📹 Щоб боротися з безпліддям у чоловіків, науковці дослідили, як у сперматозоїдах відбувається упаковування ДНК за допомогою білків протамінів.

🐭 А для кращого розуміння безпліддя у жінок дослідники вивчали процес овуляції, тобто виходу яйцеклітини з фолікула, на мишах і вперше зафільмували його.