Почему сердце бьется слева

У всех позвоночных, в том числе и у человека, сердце загибается на левую сторону тела. Почему это так, до сих пор не было точно известно. Однако биолог из Вюрцбурга сделал значительный шаг к решению этой загадки.

В момент превращения оплодотворенной яйцеклетки в жизнеспособный организм клетки должны четко знать, где право, а где лево, чтобы органы расположились правильно. Так, сердце всех позвоночных развивается из трубчатого тела, которое загибается в нужную сторону вскоре после формирования. Эта изначальная асимметрия является причиной того, почему кончик сердца после нескольких вращений оказывается повернут влево.

Как тело отличает правое от левого

Так в результате каких процессов сердце обычно бьется именно слева? Профессор Томас Бренд и его коллега Ян Шлютер вплотную занялись этим вопросом. У эмбрионов курицы ученые проследили путь сигнала, который играет роль в асимметрии расположения сердца.

«До сих пор считалось, что определенный сигнальный путь отвечает за левостороннее развитие органов», говорит Томас. Ученые доказали, что эта теория не верна. „Мы выяснили на примере эмбрионов курицы, что автономная сигнальная траектория существует и на правой стороне“.

Асимметрия — правило, а не исключение

Разве она не исключение из правила, относящееся главным образом к сердцу, печени и селезенке, в то время как в основном строение тела слева и справа практически зеркально? „Нет“, уверенно говорит Бренд. В принципе, все наше тело асимметрично. Оно лишь кажется симметричным, и для этого во время зародышевого развития активизируется масса сигналов.

В своей работе Бренд и Шлютер исследовали механизмы, которые играют роль в ориентационных особенностях строения организма. Один из них асимметричное производство ионных помп. „Это приводит к неравному распределению электрического напряжения на правой и левой стороне тела, которое и указывает направление для клеток“, объясняет Бренд. Блокирование этих помп привело к случайному распределению клеток в сердце: в ряде случаев они развивались слева, иногда справа, сразу с обеих сторон или даже полностью отсутствовали. Формирование этих клеток — предварительная стадия построения коронарных кровеносных сосудов.

Мертвые клетки оживили исследование

„Эффект играет важную роль для боковой ориентации органов“, говорит Томас Бренд. Но, по его словам, этого недостаточно для объяснения левостороннего строения. То же относится и к другому механизму — к запрограммированной клеточной гибели. „В этом случае организм гарантирует, что клетки гибнут вдоль средней линии эмбриона, разделяя его на две половины — левую и правую“, пояснил Бренд. Если бы ученые остановили данный процесс, сердце бы появилось на совершенно случайном месте.

FGF8 — так называется сигнальный фактор, который ответственен за правостороннее формирование сердца курицы. Ученые уверены, что развитие сердца у эмбрионов позвоночных определилось в ходе эволюции.

Материал по теме: http://www.pnas.org/content/106/18/7485.full

07.04.2009

Оценка: