Ученые нашли способ получить изображение ранней стадии развития сердца зародыша в исследовании, которое должно объяснить, как употребление алкоголя во время беременности может привести к возникновению пороков сердца у новорожденного младенца.

Исследователи из Кливленда, Штат Огайо, обнаружили, что «даже один случай пьянства» может привести к алкогольному синдрому плода, который представляет собой набор врожденных (присутствующих при рождении) пороков, включающих проблемы с сердцем.

«Вызванные алкоголем врожденные пороки сердца зачастую являются самыми опасными и требуют хирургического вмешательства в младенческом возрасте», - заявил глава исследовательской команды, доктор Ганга Карунамуни.

Однако ученые из Университета Кейс Вестерн Резерв считают, что исследование крошечного сердца эмбриона было ограниченным и оставило неизвестным причины возникновения врожденных сердечных пороков. Но теперь стала доступна визуализация этих изменений развития.

Техника, применяемая для получения снимков, называется оптической когерентной томографией. Принцип ее работы похож на ультразвук, но результатом являются изображения высокого разрешения микронных масштабов, которые получают с использованием световых волн.

В аннотации исследования авторы написали: «Несколько работ уже упоминали о важной роли изменения сердечной функции на ранней стадии эмбриогенеза, но ученые раньше не имели возможности проанализировать работу столь крошечных сердец».

  Схожесть с сердцем эмбрионов птиц

Для преодоления очевидного барьера экспериментирования с эффектами алкоголя на сердцах человеческих эмбрионов, исследователи использовали животную модель, эмбрион перепела, «чье развитие сердца очень похоже на человеческое».

Ученые подвергли эти эмбрионы одному воздействию крупной дозы алкоголя и сравнили их сердечное развитие с развитием здоровых эмбрионов.

Доза алкоголя, использованная в исследовании, была пропорциональна количеству алкоголя, которое может употребить беременная женщина во время выпивки.

Для того, чтобы рассмотреть эффект воздействия алкоголя, ученые использовали оптическую когерентную томографию, которая позволила им получить изображение.

Они сконцентрировались на определенной стадии нормального развития сердца, когда эмбрион уязвим к врожденным порокам. Этот этап называется гаструляцией и на нем происходит ранний переход сердца от формы трубки к петлеобразной цепи. Это случается через несколько дней после овуляции, во время которой эмбрион меняет форму клубка клеток, но ему еще предстоит сформировать примитивную нервную трубку, которая даст начало спинному и головному мозгу.

Негативное воздействие на кровоток

Сравнивая изображения течения крови и анатомии на данной стадии, исследователи обнаружили различия, вызванные алкоголем, которые они не смогли связать с врожденными пороками, найденными в полностью развитых сердцах. К моменту вылупления, пороки были критическими и включали утончение стенок, разделявших четыре камеры сердца, и повреждение клапанов.

Ранние различия в эмбриональном кровотоке сердца, которые привели к этим порокам, также включали увеличение объема крови поступающего по обратному кругу после каждого удара сердца.

Между тем, ранние структурные изменения были найдены в эндокардиальных сердечных подушках – скоплении клеток, которое впоследствии становится стенками и клапанами камеры сердца.

Механические силы

Авторы также цитируют другие исследования в качестве своих источников. В них показывается, что развитие сердца может быть затронуто его клетками, реагирующими на механические силы кровотока.

Они считают, что обнаруженные ими неисправные функции могут в свою очередь направить развитие органа по неправильному пути, подготавливая почву для возникновения более серьезных пороков.

В заключении своего исследования, ученые отмечают важность обретения лучшего научного понимания алкогольного синдрома плода: «В среднем, в США около 4 миллионов беременностей в год и из них около 10 тысяч случаев возникновения врожденных пороков сердца, вызванных алкоголем. Продолжение изучения механизмов, вовлеченных в развитие врожденных пороков сердца необходимо в целях создания более эффективных методов лечения и профилактики».

medbe.ru