Nowe spojrzenie na powstawanie serca: dwa źródła komórek od początku gastrulacji
CNIC: Serce rozwija się z dwóch niezależnych populacji komórek
Badanie opublikowane dziś w czasopiśmie Developmental Cell rzuca nowe światło na proces formowania się serca w najwcześniejszych fazach rozwoju zarodkowego. Prace prowadzone przez naukowców z Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) wykazały, że serce powstaje z dwóch odrębnych populacji komórek, które formują się niezależnie — lecz w sposób skoordynowany — od samego początku rozwoju, a konkretnie od momentu gastrulacji, czyli procesu organizowania się podstawowych warstw komórkowych zarodka.
„To odkrycie ma ogromne znaczenie” — mówi Miguel Torres, naukowiec z CNIC, kierownik grupy badawczej ds. genetycznej kontroli rozwoju narządów i regeneracji, współautor publikacji wraz z Miquelem Sendrą. „Pozwala nam zrozumieć, jak serce jest strukturalnie organizowane we wczesnych fazach rozwoju, co może umożliwić identyfikację przyczyn niektórych wrodzonych wad serca. Otwiera to również nowe możliwości w medycynie regeneracyjnej i bioinżynierii tkankowej.”
Do tej pory sądzono, że kardiomiocyty — komórki mięśniowe serca — oraz komórki śródbłonka endokardium — wyściełające wewnętrzne powierzchnie serca — pochodzą z jednej wspólnej populacji prekursorowej.
Jednak nowe badanie, oparte na hodowli zarodków myszy in vitro, zaawansowanej mikroskopii i technikach śledzenia komórek, wykazuje, że oba typy komórek wywodzą się z oddzielnych rejonów mezodermy, jednej z trzech warstw zarodkowych.
Mimo że rozwijają się osobno, obie populacje komórek wchodzą do zarodka w tym samym czasie i migrują w sposób skoordynowany w kierunku obszaru, w którym zaczyna formować się prymitywna cewka sercowa. Zdaniem badaczy taka synchronizacja sugeruje istnienie bardzo precyzyjnych mechanizmów organizacyjnych na etapie, gdy zarodek nie posiada jeszcze większości widocznych struktur.
Badanie pokazuje również, że choć komórki te są przeznaczone do utworzenia serca, zachowują potencjał do udziału w tworzeniu innych narządów — co podkreśla ich wszechstronność i znaczenie w najwcześniejszej embriogenezie.
Obaj główni autorzy, Miguel Torres i Miquel Sendra, podkreślają, że to osiągnięcie było możliwe dzięki podstawowym badaniom naukowym, których celem było generowanie nowej wiedzy, bez natychmiastowego zastosowania klinicznego. „Ważne jest, aby docenić wartość takiej nauki — opartej na intuicji, wytrwałości i twórczej wolności — jako fundamentu postępu naukowego.”
Źródło: Developmental Cell, Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III (F.S.P.)
