Da bi dobili bliži uvid u razvoj fetusa u realnom vremenu i da bi bolje razumeli potencijalne uzroke urođenih mana i drugih zdravstvenih problema, naučnici su se okrenuli izvoru koji možda niste očekivali: prepeličjim jajima.
U stvari, naš najraniji razvoj kao živih bića sličan je razvoju prepelica, a pošto njihovi embrioni rastu u jajima, mogu se relativno lako skenirati. Ptičija jaja su dugo bila omiljena od strane naučnika za proučavanje embriona.
Ovde su istraživači u Australiji koristili jaja koja nose prepelice uzgajane da eksprimiraju fluorescentni peptid koji se vezuje za proteine aktina koji formiraju strukturu ranog embriona, nazvanog aktinski citoskelet. Ovaj pristup im je omogućio da posmatraju ćelije koje migriraju i spajaju se kako bi formirale organe.
„Prvi put smo videli snimanje važnih ranih razvojnih procesa visoke rezolucije u realnom vremenu“, kaže razvojni biolog Melani Vajt sa Univerziteta Kvinslend.
„Do sada, većina našeg znanja o postimplantacijskom razvoju dolazila je iz studija na statičkim slajdovima, u fiksnim vremenskim tačkama.“
Tim je mogao da vidi veoma rane faze formiranja srca, mozga i kičmene moždine. Korišćeni su različiti mikroskopski instrumenti da bi se uhvatio fluorescentni marker, koji je ocrtavao kretanje ćelija.
Jedno od uočenih zapažanja bilo je da se neuralna cev, preteča centralnog nervnog sistema, „zakopčava“ dok se ćelije spajaju.
„Videli smo kako ćelije posežu preko otvorene neuralne cevi sa svojim izbočinama da bi kontaktirale suprotnu stranu – što su ćelije formirale više izbočina, to se cev brže otvarala“, objašnjava Vajt.
„Ako ovaj proces krene po zlu ili bude poremećen i cev se ne zatvori kako treba tokom četvrte nedelje ljudskog razvoja, embrion će imati defekte mozga i kičmene moždine.
Postojale su slične veze napravljene u matičnim ćelijama koje su na kraju formirale srca prepelica.
„Uspeli smo da snimimo filopodiju iz srčanih matičnih ćelija duboko unutar embriona dok su prvi stupili u kontakt tako što su izbočili izbočine i uhvatili se za svoju okolinu i jedno za drugo kako bi formirali rano srce“, kaže Vajt.
„Ovo je prvi put da je neko uhvatio ćelijski aktinski citoskelet koji olakšava ovaj kontakt u živoj slici.“
Osim što nudi fascinantan uvid u rani život, studija je važna za povećanje našeg znanja o tome kako i zašto se javljaju urođene mane. Kada procesi povezivanja ne uspeju, to može dovesti do problema za bebu u razvoju.
Gledanje da se ove biološke transformacije odvijaju u realnom vremenu iu najmanjim razmerama, trebalo bi da bude korisno u budućnosti za ublažavanje ili bar identifikaciju rizika od urođenih mana. Tim sada planira još mnogo studija o prepeličjim jajima koristeći ovaj proces.
Naučnici nastavljaju da poboljšavaju svoje modele i svoje razumevanje onoga što se dešava u materici, i kroz to možemo raditi na tome da više trudnoća bude što je moguće zdravije.
„Naš cilj je da pronađemo proteine ili gene koji se mogu ciljati u budućnosti ili koristiti za skrining urođenih mana“, kaže Vajt.
„Veoma smo uzbuđeni zbog mogućnosti koje ovaj novi model prepelica sada nudi za proučavanje razvoja u realnom vremenu.“
