كيف يتشكَّل القلب خلال المراحل الأولى من التطور الجيني؟

كشفت دراسة نشرت في مجلة Developmental Cell عن رؤى جديدة حول كيفية تشكل القلب خلال المراحل الأولى من التطور الجيني.

وتُظهِر الأبحاث، التي أجراها علماء في المركز الوطني لبحوث القلب والأوعية الدموية (CNIC)، أن القلب ينشأ من مجموعتين خلويتين متميزتين تتشكلان بشكل مستقل - ولكن بطريقة منسقة - منذ بداية التطور: على وجه التحديد، من بداية التكوّن المعدي، وهي العملية التي يبدأ بها الجنين في تنظيم طبقاته الخلوية الأساسية.

فهم بنية القلب في مراحله الأولى

يقول ميجيل توريس، العالم في المركز الوطني للقلب والسرطان، ورئيس مجموعة التحكم الجيني في نمو وتجديد الأعضاء، والمؤلف الرئيسي للدراسة مع ميجيل سيندرا: "هذا الاكتشاف بالغ الأهمية، فهو يساعدنا على فهم بنية القلب في مراحله الأولى، مما قد يسمح لنا بتحديد جذور بعض عيوب القلب الخلقية. كما يفتح آفاقًا جديدة للطب التجديدي والهندسة الحيوية للأنسجة".

حتى الآن، كان يُعتقد أن الخلايا العضلية القلبية - خلايا العضلات في القلب - والخلايا البطانية الشغافية - التي تبطن الأسطح الداخلية للقلب - نشأت من مجموعة سابقة واحدة.

ومع ذلك، فإن الدراسة الجديدة، التي تعتمد على زراعة أجنة الفئران في المختبر، والمجهر المتقدم، وتقنيات تتبع الخلايا، تكشف أن هذين النوعين من الخلايا ينشأان من مناطق منفصلة داخل الأديم المتوسط، إحدى الطبقات الجرثومية الثلاث للجنين المبكر.

على الرغم من نموهما بشكل منفصل، تدخل مجموعتا الخلايا الجنين في آنٍ واحد، وتهاجران بشكل منسق نحو المنطقة التي يبدأ فيها أنبوب القلب البدائي بالتشكل.

ووفقًا للباحثين، يشير هذا السلوك المتزامن إلى وجود آليات تنظيمية دقيقة للغاية في مرحلة لا يزال فيها الجنين يفتقر إلى معظم الهياكل المرئية.

وتظهر الدراسة أيضًا أنه على الرغم من أن هذه الخلايا مخصصة لتكوين القلب، فإنها تحتفظ بالقدرة على المساهمة في تطوير أعضاء أخرى - مما يسلط الضوء على تنوعها وأهميتها في التكوين الجنيني المبكر.

ويؤكد المؤلفان الرئيسيان، ميجيل توريس وميجيل سيندرا، أن هذا التقدم أصبح ممكناً من خلال البحوث الأساسية التي تهدف إلى توليد المعرفة الجديدة دون تطبيق سريري فوري، قائلين: "من المهم التأكيد على قيمة هذا النوع من العلوم، المدفوع بالحدس والمثابرة والحرية الإبداعية، باعتباره حجر الزاوية في التقدم العلمي".