Herzbildung erstmals in 3D aufgezeichnet; siehe die Entdeckungen

Wissenschaftlern ist es erstmals gelungen, die Entstehung eines Mäuseherzens in 3D zu filmen . Durch eine Methode, die Proben von lebendem Gewebe beleuchtet, war es möglich zu sehen , wie sich Zellen in jedem der Organe teilen und spezialisieren .

Die auf diesen Bildern basierenden Entdeckungen könnten die Art und Weise revolutionieren, wie Wissenschaftler angeborene Herzfehler verstehen und behandeln. Darüber hinaus könnten sie dazu beitragen, das Wachstum von Gewebe im Labor für den Einsatz in der regenerativen Medizin voranzutreiben.

In einer am Montag (13.) im Embo Journal veröffentlichten Studie erläuterte das Wissenschaftlerteam unter der Leitung von Dr. Kenzo Ivanovitch vom University College London (UCL), wie es ihnen gelang, die Bilder aufzunehmen, die die Herzbildung der Maus zeigen.

„Dies ist das erste Mal, dass wir Herzzellen während der Entwicklung von Säugetieren so genau und über einen so langen Zeitraum beobachten konnten. Wir mussten die Embryonen zunächst über lange Zeiträume, von einigen Stunden bis zu einigen Tagen, zuverlässig in einer Kulturschale züchten, und was wir fanden, war völlig unerwartet“, sagte der leitende Forscher in einer Pressemitteilung.

Was die Wissenschaftler aufzeichnen konnten, war der Prozess der Gastrulation, bei dem die Zellen beginnen, sich zu spezialisieren und in die primären Strukturen des Körpers zu organisieren – in diesem Fall das Herz. Dies ist eine zelluläre Phase, die alle Säugetiere durchlaufen und beim Menschen in der zweiten Schwangerschaftswoche auftritt.

Hierzu wurde die fortschrittliche Lichtblattmikroskopie-Technik verwendet, bei der ein dünner Lichtstrahl lebendes Gewebe beleuchtet und klare 3D-Bilder erzeugt. Das Team verwendete fluoreszierende Marker auf Herzmuskelzellen und erzeugte so das in den Forschungsvideos zu sehende Leuchten.

Der Zeitraffer zeigt 40 Stunden Zellentwicklung, aufgezeichnet alle zwei Minuten. Diese Bilder zeigten der wissenschaftlichen Gemeinschaft, wo im Embryo die ersten Zellen erschienen, aus denen das Herz besteht.

„Dies verändert unser Verständnis der Herzentwicklung grundlegend, indem es zeigt, dass die scheinbar chaotische Zellmigration tatsächlich von verborgenen Mustern gesteuert wird, die eine ordnungsgemäße Herzbildung gewährleisten“, sagte Ivanovitch.

Die Forschung soll dazu beitragen, die Mechanismen der Bildung anderer Organe zu entdecken und so die Entwicklung des Tissue Engineering zu unterstützen.

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