من خلية إلى نبض... كاميرا ترصد اللحظة الأولى لقلب يتكوَّن

حدث غير مسبوق

تكنولوجيا قد توفّر رؤى جديدة حول عيوب القلب الخلقية (جامعة كلية لندن)

في حدث غير مسبوق، تمكّن العلماء من تصوير لحظة بداية تشكُّل القلب باستخدام صور مدهشة بتقنية الفاصل الزمني (time-lapse).

وذكرت «الغارديان» أنّ اللقطات تكشف الخلايا القلبية في جنين فأر، في حين تبدأ تنظيم نفسها تلقائياً، لتكوين شكل يُشبه القلب في مرحلة مبكرة من التطوّر. وأوضح العلماء أنّ هذه التكنولوجيا قد توفّر رؤى جديدة حول عيوب القلب الخلقية، التي تؤثر في نحو طفل واحد من كل 100 مولود.

من جهته، قال كبير مؤلّفي الدراسة من معهد صحة الطفل التابع لكلية لندن الجامعية، كينزو إيفانويتش: «هذه المرّة الأولى التي يمكننا فيها مشاهدة خلايا القلب عن قرب، ولفترة طويلة، خلال نمو الثدييات». وأضاف: «كان علينا أولاً أن ننجح في تنمية الأجنّة في طبق المختبر لفترات طويلة، تتراوح بين بضع ساعات وعدة أيام، وما اكتشفناه كان مفاجئاً تماماً».

تكنولوجيا قد توفّر رؤى جديدة حول عيوب القلب الخلقية (جامعة كلية لندن)

والتُقطت لقطات الأجنّة النامية باستخدام تقنية تُعرف باسم الميكروسكوب المتقدّم ذي الطبقات الضوئية، التي أتاحت للعلماء تتبُّع الأجنّة خلال مرحلة تطورية مهمة تُعرف باسم «التَخلُّق التحوّلي» (gastrulation)، وهي المرحلة التي تبدأ فيها الخلايا التمايُز إلى خطوط خلوية مميّزة، وتبدأ تحديد المحاور الأساسية للجسم.

بعدها، تبدأ خلايا عضلة القلب تنظيم نفسها لتكوين أنبوب كبير، مما سينقسم لاحقاً إلى أجزاء ستُشكّل الجدران والغرف القلبية. وفي حال وجود عيوب خلقية، قد يتكوَّن ثقب في القلب خلال هذه العملية.

وباستخدام علامات فلورية، عمد الفريق إلى تمييز خلايا عضلة القلب، المعروفة باسم «كارديومايوسايتس»، مما جعلها تتوهَّج بألوان مختلفة. وصُوِّرت لقطات كلّ دقيقتَيْن على مدار 40 ساعة، تُظهِر حركة الخلايا وانقسامها وتكوُّن العضو البدائي. وقد مكَّن هذا الفريق من رؤية وقت ظهور أولى الخلايا التي تُكوِّن القلب داخل الجنين، ومكانها.

وكشف الباحثون عن أنه في وقت مبكر من مرحلة التخلُّق التحوّلي -نحو اليوم السادس من تطوّر جنين الفأر- ظهرت الخلايا المخصّصة لتكوين القلب بسرعة، وتصرّفت بشكل منظَّم جداً. وبدلاً من التحرُّك بشكل عشوائي، بدأت هذه الخلايا باتّباع مسارات محدّدة، سواء كانت لتكوين البطينين (غرف الضخ في القلب) أو الأذينين (حيث يدخل الدم إلى القلب من الجسم والرئتين).

وعن ذلك، قال إيفانويتش: «تشير نتائجنا إلى أنّ تحديد مصير القلب وحركة الخلايا الموجَّهة قد يجري تنظيمهما في وقت مبكر بكثير من التقديرات السابقة». وأضاف: «هذا يُغيّر فهمنا الأساسي لتطوّر القلب، إذ يُظهر أنّ ما كان يُعتقد أنه هجرة خلوية عشوائية، هو في الحقيقة حركات مُنظَّمة تخضع لأنماط خفية تضمن التكوين السليم للقلب».

وأكد الفريق أنّ هذه الاكتشافات قد تُسهم في تحسين فهم عيوب القلب الخلقية وعلاجها، وتسريع التقدُّم في زراعة أنسجة قلبية في المختبر لاستخدامها في الطبّ التجديدي.