หัวใจเป็นอวัยวะแรกที่ก่อตัวขึ้นในระหว่างตั้งครรภ์ และให้ออกซิเจนและสารอาหารแก่ตัวอ่อนที่กำลังพัฒนา (ที่มา: รูปภาพ Thinkstock) หัวใจของมนุษย์อาจเริ่มเต้นเร็วถึง 16 วันหลังจากการปฏิสนธิ การศึกษาใหม่ในหนูแนะนำ การค้นพบที่อาจช่วยให้เข้าใจและป้องกันภาวะหัวใจที่เกิดขึ้นเมื่อทารกในครรภ์พัฒนา
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ดในสหราชอาณาจักรได้ศึกษาหัวใจของหนูที่กำลังพัฒนา และพบว่ากล้ามเนื้อเริ่มหดตัวทันทีที่มันก่อตัวเป็นเสี้ยวของหัวใจ ซึ่งเป็นระยะเริ่มต้นของการพัฒนาของหัวใจ ในหนู เสี้ยวนี้ก่อตัว 7.5 วันหลังจากปฏิสนธิ ซึ่งเทียบเท่ากับวันที่ 16 ในตัวอ่อนมนุษย์ ก่อนหน้านี้คิดว่าหัวใจเริ่มหดตัวในระยะต่อมาเมื่อหัวใจปรากฏเป็นท่อเชิงเส้น
โรคหัวใจพิการแต่กำเนิดนั้นได้รับการวินิจฉัยอย่างน้อยหนึ่งใน 180 ของการเกิด ซึ่งเท่ากับประมาณ 4,000 ในแต่ละปีหรือ 12 ทารกทุกวันในสหราชอาณาจักร นักวิจัยหวังว่าเมื่อเข้าใจมากขึ้นว่าหัวใจก่อตัวอย่างไรในครรภ์ วันหนึ่งพวกเขาจะสามารถป้องกันภาวะหัวใจที่เกิดขึ้นเมื่อทารกในครรภ์พัฒนาได้
โดยการเพิ่มเครื่องหมายเรืองแสงลงในโมเลกุลแคลเซียมภายในตัวอ่อนของเมาส์ ทีมงานสามารถเห็นได้ว่าในช่วงเวลาใดที่แคลเซียมบอกให้เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจของเราหดตัวและประสานงานกันมากพอที่จะทำให้เกิดการเต้นของหัวใจ ทีมงานยังพบว่าการเริ่มต้นของการเต้นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับหัวใจในการพัฒนาอย่างถูกต้องในระยะเริ่มต้น และโปรตีนที่เรียกว่า NCX1 มีบทบาทสำคัญในการสร้างสัญญาณแคลเซียมที่จำเป็นต่อการสร้างการเต้นของหัวใจ
หัวใจเป็นอวัยวะแรกที่ก่อตัวขึ้นในระหว่างตั้งครรภ์ และมีความสำคัญอย่างยิ่งในการให้ออกซิเจนและสารอาหารแก่ตัวอ่อนที่กำลังพัฒนา กระบวนการพัฒนาหัวใจได้รับการอนุรักษ์ไว้เป็นอย่างดีระหว่างสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ซึ่งหมายความว่าการค้นพบนี้อาจเพิ่มความเข้าใจของเราอย่างมากเกี่ยวกับการพัฒนาของหัวใจมนุษย์
เรากำลังพยายามทำความเข้าใจให้มากขึ้นว่าหัวใจพัฒนาอย่างไร และท้ายที่สุดแล้วอะไรเป็นสาเหตุของข้อบกพร่องของหัวใจที่พัฒนาในครรภ์ก่อนคลอด และการคาดการณ์เพื่อซ่อมแซมหัวใจ พอล ไรลีย์ หัวหน้าทีมวิจัยของมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ดกล่าว
โดยการค้นหาว่าหัวใจเริ่มเต้นครั้งแรกอย่างไรและปัญหาอาจเกิดขึ้นในการพัฒนาหัวใจได้อย่างไร เราเข้าใกล้อีกก้าวหนึ่งที่จะสามารถป้องกันภาวะหัวใจไม่ให้เกิดขึ้นระหว่างตั้งครรภ์ Riley กล่าว
นักวิจัยหวังว่าการค้นพบนี้จะช่วยให้พวกเขาเข้าใกล้ความสามารถในการซ่อมแซมกล้ามเนื้อที่เสียหายหลังอาการหัวใจวาย ปัญหาหลักประการหนึ่งในการซ่อมแซมหัวใจคือ เซลล์ใหม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อและประสานจังหวะการเต้นของหัวใจกับเนื้อเยื่อที่มีอยู่
เช่นเดียวกับการทำโอริกามิ หากไม่มีชุดคำสั่งที่ถูกต้อง การทำหัวใจหรือแม้แต่ส่วนต่างๆ ของหัวใจด้วยรูปแบบและการทำงานที่ถูกต้องก็ยากขึ้นมาก ทีมงานได้ค้นพบ 'คำแนะนำ' ที่อาจช่วยเปลี่ยนเซลล์ต้นกำเนิดให้เป็นเซลล์หัวใจที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ในห้องปฏิบัติการโดยการค้นหาว่าหัวใจเริ่มเต้นอย่างไรและเมื่อใด การศึกษาได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร eLife