Біологам вдалося знайти ключовий білок, який перетворює серце ембріона з трикамерного в четирехкамерное. За словами вчених, їх відкриття допоможе людям запобігти розвитку багатьох серцевих аномалій.
Навіщо людині четирехкамерное серце
Тільки у птахів і ссавців, в тому числі і у людини, серце складається з чотирьох камер - лівого і правого передсердя, а також двох шлуночків. Така будова забезпечує поділ насиченої киснем артеріальної і бідній киснем венозної крові. Один потік, з венозною кров'ю, направляється в легені, а інший - з артеріальною постачає весь організм. З енергетичної точки зору таке кровообіг максимально вигідно. Тому, на думку вчених, саме завдяки Чотирикамерне серцю тварини навчилися підтримувати постійну температуру тіла. На відміну від теплокровних у холоднокровних, наприклад амфібій, серце трикамерну. З рептиліями справа йде складніше. Вони - особлива група. Справа в тому, їх шлуночки розділені перегородкою, але в ній знаходиться отвір. Начебто четирехкамерное серце, але не зовсім. Чи не дістає однієї деталі - плівкової перегородки, яка закривала б межжелудочковое отвір і створювала б повну ізоляцію лівого і правого шлуночка. Така плівкова перегородка з'явилася у птахів і ссавців значно пізніше.
Як формується перегородка
Серце черепахи і ящірки
Доктор Бруно і його колеги вивчали розвиток серця у ембріонів красноухой черепахи (Trachemus scripa elegans) і ящірки анолисов Каролінського (Аnolis carolinensis). «Нам важливо було подивитися, як формується міжшлуночкової перегородки у ембріонів того і іншого виду. У черепахи, у якій тільки починає формуватися четирехкамерное серце, і у ящірки з трикамерним серцем », - пояснюють учені.
Миші з холодним серцем черепахи
Експеримент пройшов успішно. Залишалося тільки зрозуміти, чи дійсно концентрація Tbx5 - причина, а поява перегородки - наслідок, або це простий збіг. Доктор Бруно і його колеги модифікували ДНК мишей так, щоб рівень Tbx5 у них збігся з рівнем Tbx5 у черепахи. Так народилися миші з черепашачим трикамерним серцем - без плівки, що закриває межжелудочковое отвір. На жаль, все мишенята померли практично відразу після народження. Зате завдяки цьому досвіду вчені змогли зрозуміти, що розподіл рівня транскрипційного фактора дійсно призводить до формування перегородки, що закриває межжелудочковое отвір.
За допомогою Tbx5 можна лікувати серцеві аномалії
ВПС
Вроджені вади серця зустрічаються у кожного сотого новонародженого. За частотою займають друге місце після вроджених вад нервової системи.
Сам питання про еволюцію міжшлуночкової перегородки дуже важливий з точки зору медицини. Справа в тому, що у людей вроджені аномалії серця зустрічаються дуже часто. Як говорить доктор Бруно, приблизно одна людина зі ста народжується з тими або іншими серцевими аномаліями. Більш того, досить часто народжуються діти з трикамерним серцем, тобто з одним шлуночком, як у амфібій. Більшість таких новонароджених без незвичайно складної операції по відновленню перегородки між шлуночками приречені на смерть.
Більш детальну інформацію про роботу вчених можна прочитати в останньому номері журналу Nature.