Oamenii de știință au reușit să surprindă momentul în care inima unui embrion de pește zebră începe să bată. Această descoperire este deosebit de remarcabilă, având în vedere că viața acestor pești este relativ scurtă.
Un nou studiu realizat de cercetătorii de la Universitatea Harvard arată că celulele cardiace în curs de dezvoltare ale peștilor zebră încep să bată în mod brusc și sincronizat pentru a forma ritmul cardiac inițial.
Într-o fereastră de timp foarte restrânsă de aproximativ 20 de ore în dezvoltarea embrionilor de pește zebră, cercetătorii au înregistrat momentul în care inimile în dezvoltare a acestor embrioni au început să bată în mod unic și sincronizat.
Adam Cohen, un biofizician și autor principal al studiului, a descris acest moment ca fiind similar cu apăsarea unui întrerupător, o sincronizare miraculoasă a bătăilor inimii embrionare.
Folosind imagistică cu microscopică de mare viteză, cercetătorii de la Harvard au extins cercetările anterioare care au studiat primele bătăi de inimă la pui, șobolani și șoareci pentru a observa dezvoltarea embrionilor de pește zebră și momentul în care celulele cardiace încep să bată.
Rezultatele cercetărilor anterioare au indicat că prima bătaie a inimii are loc înainte de formarea primei structuri a inimii, cunoscută sub numele de tub cardiac primitiv.
Primele semne de activitate cardiacă sunt observate în cadrul populațiilor de celule musculare cardiace numite cardiomiocite, care au fost găsite inundate de ioni de calciu, dar nu într-un mod organizat.
În inima adultă, ioni de calciu intră și ies rapid din cardiomiocite, generând potențiale de activitate electrică care declanșează contracțiile inimii.
Echipa de cercetare de la Harvard a continuat această cercetare măsurând modul în care valurile de ioni de calciu se organizează și se răspândesc în embrionii de pește zebră în dezvoltare pentru a declanșa prima bătaie a inimii.
Rezultatele au arătat că înainte de prima bătaie a inimii, valurile de calciu lente și rare în celulele cardiace au devenit mai intense și mai frecvente pe măsură ce cardiomiocitele s-au asamblat în forma unui inel în mijlocul embrionilor de pește zebră.
Apoi, nivelurile de calciu au crescut brusc, iar celulele cardiace au eliberat explozii de activitate electrică care au curprins țesutul. Cu toate că primele bătăi ale inimii au fost inițial neregulate, ele s-au stabilizat rapid în contracții sincronizate.
De asemenea, cercetătorii au observat că celulele cardiace au intrat într-o stare de excitabilitate cu aproximativ 90 de minute înainte de prima bătaie a inimii, pregătindu-se astfel pentru acest moment crucial.
Interesant este faptul că valurile de ioni de calciu care preced prima bătaie a inimii nu proveneau întotdeauna din aceeași locație în cadrul embrionilor diferiți de pește zebră, sugerând că nu există nimic specific despre celulele care devin active primele.
Locul de declanșare a fost cel mai adesea într-o regiune centrală a inelului cardiac și nu la marginea sa exterioară, unde se găsesc celulele pacemaker responsabile de menținerea ritmului cardiac în inima adultă.
Studiul a fost publicat în revista Nature și ar putea oferi noi înțelegeri asupra dezvoltării inimii și a mecanismelor de control ale acesteia, oferind perspective asupra modului în care se pot dezvolta probleme cardiace, cum ar fi aritmiile, la oameni.
Sursă: 360medical.ro
Mai multe știri pe republikanews.ro.
Ne găsești pe pagina de Facebook RepublikaNews.