يبدأ القلب في العمل حتى قبل تكوينه بالكامل.
يبلغ عدد تقلصات عضلة قلب الشخص طوال حياته حوالي 2.5 مليار. ليس من الصعب معرفة متى ينقبض القلب للمرة الأخيرة ، فإن الأطباء يفعلون ذلك كثيرًا ، للأسف. ولكن متى يبدأ قلب الشخص في النبض؟ لا يعرف الكثير عن هذا.قرر العلماء الآن تتبع تكوين القلب ، بدءًا من المراحل الأولى لتطور الجنين. نشر الخبراء نتائج أبحاثهم في المجلة العلمية eLIFE . ستكون الدراسة ، وفقًا للمشاركين في المشروع ، مهمة لتطوير الطب التجديدي ، وستساعد أيضًا في فهم كيفية نمو القلب في المختبر.يتكون القلب أولاً في الجنين. يبدأ هذا العضو بالفعل في المراحل الأولى من تطور الجنين في العمل ، ويرسل الأكسجين والمغذيات إلى جميع أنسجة الكائن الحي المتنامي. في الفئران ، على سبيل المثال ، يظهر القلب في غضون أسبوع بعد الحمل. هذا ليس عضوًا كاملاً ، ولكنه مجموعة من الخلايا التي تتطور تدريجيًا من الخلايا الجذعية ، لتشكيل القلب. بعد يوم آخر ، يظهر قلب يمكن التعرف عليه تمامًا في جنين الماوس ، والذي يبدأ في العمل لصالح الكائن الحي بأكمله.في البداية ، كان يعتقد أن نبض القلب يبدأ فورًا بعد تكوين أنبوب القلب. ولكن ، كما اتضح ، الأمر ليس كذلك. تنشط أنسجة "مضخة الدم" المستقبلية عند ظهور أول خلايا عضلة القلب - وهي خلايا القلب التي لم تشكل بعد عضوًا كاملاً.أولاً ، تعمل خلايا عضلة القلب بشكل مختلف ، ويبدأ التقلص المتزامن بعد أن تتحد الخلايا الفردية في نسيج كامل لعضلة القلب. ويرجع انخفاض خلايا عضلة القلب إلى انتقال أيونات الكالسيوم عبر غشاء الخلية. يمكن ملاحظة الانقباضات الأولى بالفعل بعد 12 ساعة من الحمل. تتطور أجنة الفئران بسرعة كبيرة ، أسرع بكثير من الأجنة البشرية. تقابل الساعة الثانية عشرة من تطور جنين الفأر اليوم العشرين للجنين البشري. بحلول هذا الوقت (اليوم العشرون) ، يكون جنين الشخص بالفعل على شكل دودة ، ولا يزال ليس لديه أذرع أو أرجل أو رأس. صحيح أن الدماغ بدأ بالفعل في التكون. وفي هذا الوقت ، تبدأ خلايا القلب في العمل.مع زيادة تركيز الكالسيوم في خلايا عضلة القلب ، تنقبض الخلية ، مع انخفاض ، تسترخي. نظام هذه الخلايا هو عضلة القلب المتقلصة بشكل متزامن. من أجل تتبع الانقباضات الأولى لخلايا عضلة القلب ، راقب العلماء باستمرار أجنة الفأر. تأثير التحكم هو زيادة في مستويات الكالسيوم ، والتي كان ينبغي أن تؤدي إلى انخفاض في خلايا القلب. في المراحل المبكرة ، تكون هذه الآلية الرئيسية للقلب غائبة - ليس للكالسيوم أي تأثير تقريبًا على الخلايا.من أجل التقاط مظهر البؤر الأولى لنشاط فطريات القلب ، قام الخبراء بحقن محلول الكالسيوم الفلوريسنت. بمجرد أن تم ذلك ، أصبح من الممكن على الفور ملاحظة عمل خلايا عضلة القلب ، كل من الخلايا الفردية وكليتها.
"لقد فوجئنا بحقيقة أن الخلايا تغير تركيز الكالسيوم داخلها حتى قبل أن تبدأ آلية" الكالسيوم "لتقلص الخلايا في العمل. من المتوقع أن يتم تشكيل آلية تقلص الخلايا أولاً ، وبعد ذلك يبدأ كل هذا في العمل تحت تأثير الكالسيوم ، ولكن لا ، يظهر نظام تداول أيونات الكالسيوم من قبل "، يقول سانكار سرينيفاس ، أستاذ علم الأحياء من جامعة أكسفورد.يحتاج الجسم لدورة من التغيرات في تركيز أيونات الكالسيوم لسبب ما. يبدو أن وجود دورة الكالسيوم مهم حتى بالنسبة لعملية تكوين القلب نفسها. عند منع تناول الكالسيوم في خلايا عضلة القلب بمساعدة المستحضرات الخاصة ، لاحظ العلماء غياب تكوين خلايا عضلة القلب الكاملة.يسلط هذا الاكتشاف الضوء على البداية الأولى لتشكيل الأعضاء المختلفة للجنين. كما نرى ، في بعض الحالات ، يكون العمل الجزيئي لمركبات أو عناصر محددة ضروريًا لتشكيل عضو.في حالة تكوين القلب ، تبدأ "دورة الكالسيوم" في العمل في أماكن مختلفة من القلب في المستقبل. ولكن بعد بضع ساعات (في حالة مراقبة جنين الماوس) ، تبدأ العملية المتزامنة بالفعل. تتعلم الخلايا العضلية القلبية تدريجيًا العمل بشكل متزامن ، وتبدأ في النبض ، ويصبح هذا النبض ملحوظًا بالفعل. لا يزال العلماء يواصلون البحث في هذا الاتجاه ، من أجل فهم أفضل لآلية تكوين أنسجة القلب. ربما سيساعد ذلك على نمو قلوب القلب ، إن لم يكن كلها ، في ظروف المختبر. بالإضافة إلى ذلك ، قد تكون نتائج الملاحظات مفيدة لدراسة أمراض القلب."إحدى المشاكل الرئيسية للطب التجديدي هي تطوير آلية يمكنها أن تجعل نبض خلايا عضلة القلب متزامنة. يقول المشاركون في الدراسة: "إذا فهمنا هذه الآلية بشكل أفضل ، وبعد دراستها أثناء عملية التكوين ، فسوف نكون قادرين على إنشاء الأقمشة بعمل متزامن".DOI: http://dx.doi.org/10.7554/eLife.17113Source: https://habr.com/ru/post/ar398273/
All Articles