Απροσδόκητα ευρήματα ίσως οδηγήσουν σε θεραπευτικές παρεμβάσεις.
Η ανάπτυξη της καρδιάς στο έμβρυο του ψαριού-ζέβρα παρακολουθήθηκε με τη βοήθεια χρωστικών.
Κάθε χρώμα αντιστοιχεί σε ...... κύτταρα που προήλθαν από έναν και μόνο πρόγονο. Οπως διαπιστώνουμε η «πράσινη γενεά» κυττάρων ήταν ταχύτερη των υπολοίπων. Credit: Vikas Gupta, Duke University Medical Center
Ενας μικρός αριθμός κυττάρων αρκεί για να δημιουργηθεί η εξωτερική στιβάδα του καρδιακού μυός στο αναπτυσσόμενο έμβρυο του ψαριού – ζέβρα.
Η τεχνική
Η παραπάνω παρατήρηση έγινε από ερευνητές του Ιατρικού Κέντρου του Πανεπιστημίου Duke οι οποίοι αξιοποίησαν μια νέα τεχνική που επιτρέπει την διαφορική χρώση των κυττάρων ως και με 90 διαφορετικές χρωστικές. Κάθε κύτταρο βάφεται ανεξίτηλα από μια και μόνο χρωστική την οποία μεταφέρει και στους απογόνους του. Ετσι οι ερευνητές μπορούν να παρατηρήσουν το «χτίσιμο» της αναπτυσσόμενης καρδιάς και να γνωρίζουν την προέλευση των κυττάρων που τη δημιουργούν.
Οι παρατηρήσεις
Παρατηρώντας την αναπτυσσόμενη καρδιά οι αμερικανοί ερευνητές βρέθηκαν μπροστά σε δύο μεγάλες εκπλήξεις οι οποίες είναι ικανές να ανατρέψουν τη θεώρησή μας για την δημιουργία πολύπλοκων οργάνων. Η πρώτη ήταν ο εξαιρετικά μικρός αριθμός αρχικών κυττάρων από τον πολλαπλασιασμό των οποίων προκύπτουν τα χιλιάδες κύτταρα του καρδιακού μυός. Η δεύτερη είχε να κάνει με τον τρόπο που «χτιζόταν» ο μυς: σε αντίθεση με ό,τι θα περίμενε κανείς δεν μοιάζει με το χτίσιμο ενός τοίχου αλλά με τη δημιουργία ενός ιδιόρρυθμου «πλεκτού» – τα καρδιακά τοιχώματα δημιουργούνταν από δίκτυα κυττάρων που αλληλοπλέκονταν. Περιγράφοντας τη διαδικασία ο Vikas Gupta που πραγματοποίησε τον πειραματισμό στο εργαστήριο του καθηγητή Kenneth Poss σημείωσε: «Ηταν εντελώς απρόσμενο! Το αντίστοιχο θα ήταν ένα κύτταρο από τον ώμο μας να ανέπτυσσε μια λεπτή επιφάνεια νέων κυττάρων προς την κατεύθυνση του χεριού μας».
Οι συνέπειες
Το εύρημα των αμερικανών επιστημόνων ανοίγει ένα ολόκληρο πεδίο στην αναπτυξιακή βιολογία καθώς γεννά δύο βασικά ερωτήματα: αν το φαινόμενο παρατηρείται στην ανάπτυξη άλλων ζωτικών οργάνων, και αν παρατηρείται στην ανάπτυξη της καρδιάς των θηλαστικών.
Εφόσον το δεύτερο απαντηθεί θετικά, θα σημάνει πολλά για την αποκατάσταση της καρδιάς μετά από ένα έμφραγμα. Είναι σημαντικό ότι, σύμφωνα με τους ερευνητές του Πανεπιστημίου Duke, τα κύτταρα που τελικά κυριαρχούν και φτιάχνουν την καρδιά στο ψάρι – ζέβρα δεν είναι διαφορετικά από τα υπόλοιπα (λένε μάλιστα, ότι το φαινόμενο μοιάζει να είναι αντίστοιχο με εκείνο του ανταγωνισμού των σπερματοζωαρίων για το ποιο θα γονιμοποιήσει το ωάριο). Αν ισχύει κάτι τέτοιο, η ιδέα να μην απαιτούνται παρά λίγα συνήθη κύτταρα για να αναδημιουργηθεί μια τραυματισμένη καρδιά, φαίνεται πολύ ελκυστική για την ανάπτυξη νέων θεραπειών.
