PRVI put znanstvenici su uspjeli snimiti izvanredne time-lapse slike koje prikazuju trenutak u kojem srce počinje nastajati. Snimke prikazuju kako se srčane stanice u embriju miša spontano počinju organizirati u oblik nalik srcu već u vrlo ranoj fazi razvoja. Znanstvenici smatraju da bi ova tehnika mogla donijeti nove uvide u prirođene srčane greške koje pogađaju gotovo jedno od 100 novorođenčadi, piše Guardian.

"Ovo je prvi put da smo mogli promatrati srčane stanice ovako izbliza i tijekom tako dugog vremenskog razdoblja u razvoju sisavaca", rekao je dr. Kenzo Ivanovitch s Instituta za dječje zdravlje Great Ormond Street na Sveučilišnom koledžu u Londonu (UCL), glavni autor studije. "Prvo smo morali pouzdano uzgojiti embrije u posudama kroz dulje razdoblje, od nekoliko sati do nekoliko dana, a ono što smo otkrili bilo je potpuno neočekivano."

Snimke razvoja embrija snimljene su naprednom tehnikom mikroskopije svjetlosnim snopom (light-sheet mikroskopijom) koja je znanstvenicima omogućila da prate embrije dok prolaze kroz ključnu fazu razvoja poznatu kao gastrulacija, kada embrij počinje oblikovati različite vrste stanica i uspostavljati osnovne tjelesne osi.

Nedugo nakon toga stanice srčanog mišića organiziraju se u veliku cijev koja se potom dijeli u odjeljke iz kojih će se razviti stijenke i komore srca. U djece s prirođenim srčanim manama u tom procesu može nastati rupa u stijenkama srca.

"Ovo temeljno mijenja naše razumijevanje razvoja srca"

Koristeći fluorescentne markere, tim je označio srčane mišićne stanice – kardiomiocite – koji su svijetlili u različitim bojama. Svake dvije minute tijekom 40 sati snimane su snimke koje prikazuju kako se stanice kreću, dijele i oblikuju primitivni organ. Time je istraživačima omogućeno da točno prate gdje i kada se u embriju pojavljuju prve stanice koje čine srce.

Znanstvenici su otkrili da se već rano tijekom gastrulacije (oko šestog dana razvoja mišjeg embrija) pojavljuju stanice koje se isključivo razvijaju u srce i da se one ponašaju vrlo organizirano. Umjesto nasumičnog kretanja, stanice slijede jasno određene putanje – bilo da formiraju srčane klijetke (komore koje ispumpavaju krv) ili pretklijetke (gdje krv ulazi u srce iz tijela i pluća).

"Naša otkrića pokazuju da se odluka stanice da postane srčana stanica i njezino usmjereno kretanje mogu događati puno ranije u embrionalnom razvoju nego što to dosadašnji modeli sugeriraju", rekao je Ivanovitch. "Ovo temeljno mijenja naše razumijevanje razvoja srca jer pokazuje da ono što se doima kao kaotična migracija stanica zapravo prati skrivene obrasce koji osiguravaju pravilno formiranje srca."

Znanstvenici vjeruju da bi ova saznanja mogla unaprijediti razumijevanje i liječenje prirođenih srčanih mana, ali i ubrzati napredak u uzgoju srčanog tkiva u laboratoriju za potrebe regenerativne medicine. Studija je objavljena u časopisu EMBO Journal.