لرؤية الأجنة النامية في الوقت الحقيقي وفهم الأسباب المحتملة للعيوب الخلقية وغيرها من المشاكل الصحية بشكل أفضل، لجأ العلماء إلى مصدر قد لا تتوقعه: بيض السمان.
وفي الواقع، فإن تطوراتنا المبكرة ككائنات تشبه تطورات طائر السمان، ولأن أجنة هذه الكائنات تتطور داخل البيض، فيمكن فحصها بسهولة نسبية. هناك بيض الطيور المفضل لفترة طويلة من قبل العلماء لدراسة الأجنة.
وهنا، استخدم الباحثون في أستراليا البيض الذي يحمله طائر السمان للتكاثر الببتيد الفلورسنت هذا يربط أكتين البروتينات التي تشكل بنية الجنين المبكر تسمى الأكتين الهيكل الخلوي. وقد سمح لنا هذا النهج برؤية الخلايا وهي تهاجر وتتجمع معًا لتشكل الأعضاء.
“هذه هي المرة الأولى التي نرى فيها تصويرًا عالي الدقة وفي الوقت الفعلي لعمليات النمو المبكرة الحاسمة.” هو يقول عالمة الأحياء التنموية ميلاني وايت من جامعة كوينزلاند.
“حتى الآن، معظم معرفتنا بالتطور بعد الزرع جاءت من شرائح ثابتة، ونقاط ثابتة.”
إطار الحدود = “0” إذن = “مقياس التسارع؛ تلقائي؛ الكتابة في الحافظة؛ الوسائط المشفرة؛ جيروسكوب؛ صورة صورة؛ مشاركة الويب” Referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin”allowfullscreen>
وتمكن الفريق من رؤية المراحل الأولى من تكوين القلب والدماغ والحبل الشوكي. تم استخدام أدوات الفحص المجهري المختلفة لالتقاط علامة الفلورسنت، والتي تحدد حركة الخلايا.
إحدى الملاحظات التي تم إجراؤها الانبوب العصبييتم “ضغط” سلف الجهاز العصبي المركزي أثناء اندماج الخلايا معًا.
وقال وايت: “لقد بحثنا في كيفية وصول الخلايا عبر الأنبوب العصبي المفتوح إلى نتوءاتها لتتصل بالجانب المعاكس، فكلما زاد عدد النتوءات التي تشكلها الخلايا، كلما زاد ضغط الأنبوب بشكل أسرع”. يشرح.
“إذا تعطلت هذه العملية أو تعطلت ولم ينغلق الأنبوب بشكل صحيح بحلول الأسبوع الرابع من نمو الإنسان، فسيعاني الجنين من عيوب في الدماغ والحبل الشوكي.”
تم إجراء اتصالات مماثلة في الخلايا الجذعية التي ستشكل في النهاية قلوب السمان.
“لقد تمكنا من تصوير الأرجل الخيطية من الخلايا الجذعية القلبية العميقة داخل الجنين، حيث أنها تشكل القلب المبكر لأول مرة عن طريق الالتصاق بالنتوءات والإمساك بمحيطها وبعضها البعض.” هو يقول أبيض.
“هذه هي المرة الأولى التي يلتقط فيها أي شخص الهيكل الخلوي للأكتين للخلية لتسهيل هذا الاتصال في التصوير المباشر.”
بالإضافة إلى توفير نظرة رائعة على الحياة المبكرة، تعد هذه الدراسة مهمة لتعزيز معرفتنا بكيفية وسبب حدوث العيوب الخلقية. إذا فشلت عمليات التعلق، فقد يسبب ذلك مشاكل للطفل النامي.
إن رؤية هذه التغيرات البيولوجية تحدث في الوقت الفعلي وعلى نطاق صغير جدًا قد يكون مفيدًا في تقليل أو على الأقل تحديد مخاطر العيوب الخلقية في المستقبل. ويخطط الفريق الآن لإجراء العديد من الدراسات على بيض السمان باستخدام هذه العملية.
يواصل العلماء تحسين نماذجهم وفهمهم لما يحدث في الرحم، حتى نتمكن من العمل على جعل المزيد من حالات الحمل صحية قدر الإمكان.
“هدفنا هو تحديد البروتينات أو الجينات التي يمكن استهدافها في المستقبل أو استخدامها لفحص العيوب الخلقية.” هو يقول أبيض.
“نحن متحمسون جدًا بشأن الإمكانيات التي يوفرها نموذج السمان الجديد الآن لدراسة النمو في الوقت الفعلي.”
نشرت في الأطروحة مجلة بيولوجيا الخلية.