Zellbewegung sichtbar gemacht: Wie sich das Herz im Embryo formt
Forscher haben zum ersten Mal in Zeitrafferbildern festgehalten, wie sich bei einem Maus-Embryo die ersten Herzzellen organisieren. Die Aufnahmen zeigen, wie sich kardiomyozytäre Zellen frühzeitig zu einer herzähnlichen Struktur anordnen.
Neue Technik ermöglicht Beobachtung über 40 Stunden
Das Team nutzte fortgeschrittene Lichtscheibenmikroskopie, um die Entwicklung vom frühen Stadium der Gastrulation bis zur Herzbildung zu verfolgen. Über 40 Stunden hinweg erstellten sie alle zwei Minuten Aufnahmen und markierten Herzzellen mit fluoreszierenden Farbstoffen. So konnten sie präzise erkennen, wann und wo die ersten Herzzellen entstanden.
Zellen verhalten sich geordnet – nicht zufällig
Schon sechs Tage nach Befruchtung zeigten sich klar erkennbare Zelllinien, die gezielt entweder in die Ventrikel (Pumpkammern) oder in die Vorhöfe (Bluteintrittsstellen) einwanderten. Statt chaotischer Bewegung beobachteten die Forscher strukturierte Bahnen, entlang derer sich die Zellen orientierten.
Herzbildung beginnt früher als gedacht
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Entscheidung über die spätere Zellfunktion und deren Bewegung viel früher getroffen wird als bisher angenommen“, erklärte Dr. Kenzo Ivanovitch vom Great Ormond Street Institute of Child Health an der University College London.
Unerwartete Einblicke in die Entstehung von Herzfehlern
Die Erkenntnisse könnten helfen, angeborene Herzfehler, von denen fast jedes hundertste Neugeborene betroffen ist, besser zu verstehen. Fehler in der frühen Zellorganisation können später zu Löchern in den Herzscheidewänden führen.
Bedeutung für regenerative Medizin
Die Entdeckung könnte nicht nur Diagnose und Behandlung angeborener Herzfehler verbessern, sondern auch Fortschritte beim Züchten von Herzgewebe im Labor ermöglichen – ein wichtiger Schritt für die regenerative Medizin.
Veröffentlichung in Fachjournal
Die Ergebnisse der Studie erschienen im EMBO Journal.
