Чтобы исследовать этот вопрос, Ганга Карунамуни из Западного университета Кейса и ее коллеги изучали формирование сердца у эмбрионов перепелов, развитие сердца которых очень похоже на человеческое. Исследователи использовали инновационную технику визуализации, оптическую когерентную томографию, чтобы сравнить эмбрионы, подвергшиеся воздействию одной большой дозы алкоголя, с эмбрионами, которые не принимали алкоголь.
Они смотрели как на то, как алкоголь меняет функцию развивающегося сердца, так и на его структуру. Они обнаружили, что значительные изменения в функции сердца, по-видимому, произошли задолго до изменений в структуре, которые являются отличительными чертами хорошо известных сердечных аномалий FAS. Авторы исследования предполагают, что эти функциональные изменения могут быть причиной структурных проблем, которые возникают позже из-за воздействия на сердце сил, изменяющих его развитие.
Статья озаглавлена «Воздействие этанола изменяет раннюю сердечную функцию в петлеобразном сердце: механизм врожденных пороков сердца?» Он появляется в разделе «Статьи в прессе» Американского журнала физиологии — физиология сердца и кровообращения, опубликованного Американским физиологическим обществом. Статья доступна на сайте http://bit.ly/1hulmNN.
МетодологияИсследователи изучили три набора эмбрионов перепелов.
В одном наборе этих эмбрионов исследователи вливали в их скорлупы количество алкоголя, пропорциональное количеству, которое можно было бы считать одним эпизодом запоя у беременной женщины. Они намеренно выбрали период раннего развития, когда эмбрионы особенно уязвимы для воздействия алкоголя.
В другой наборе эмбрионов исследователи вводили в их оболочки физиологический раствор, плацебо, которое, как известно, не оказывает какого-либо вредного воздействия. Исследователи оставили для развития третью группу эмбрионов без каких-либо вмешательств.Используя метод визуализации, называемый оптической когерентной томографией, который дает возможность заглядывать сквозь слои ткани, исследователи наблюдали за развивающимися сердцами на определенной стадии, когда примитивное сердце переключается с формы трубки на петлевую. На этом этапе исследователи сравнили кровоток и анатомию сердца у трех разных наборов эмбрионов.
Они также сравнили анатомию сердца между разными наборами как на этой стадии зацикливания, так и на стадии, близкой к вылуплению.Полученные результатыКак и ожидалось, исследователи обнаружили, что сердца эмбрионов, подвергшихся воздействию алкоголя, имели серьезные дефекты, близкие к вылуплению, в том числе более тонкие стенки, разделяющие четыре камеры сердца, и поврежденные клапаны.
Задолго до того, как эти дефекты сформировались, исследователи увидели значительные различия в кровотоке в сердце между эмбрионами, которые не подвергались воздействию алкоголя, и эмбрионами, которые подвергались воздействию алкоголя. У тех, в чьи раковины не вводили алкоголь, небольшая часть крови текла обратно по сердечному контуру после каждого удара. У тех, кто подвергался воздействию алкоголя, гораздо большая часть крови текла в обратном направлении по контуру. Эти неисправные сердца имели меньшие «сердечные подушки» — скопления клеток, которые позже стали стенками камер и клапанами — по сравнению с неэкспонированными сердцами.
Важность результатовАвторы предполагают, что эта неправильная функция может сама по себе направлять развивающееся сердце в неправильном направлении во время развития, создавая почву для возникновения более крупных дефектов. Предыдущие исследования показали, что поскольку клетки в сердце и в других местах реагируют на механические силы, эти силы, действующие со стороны кровотока, могут влиять на формирование сердца.
Узнав больше об этих функциональных изменениях в раннем сердце, исследователи предполагают, что в конечном итоге можно будет перенаправить кровоток в более здоровый режим, тем самым спасая сердца с FAS до того, как они сформируют дефекты.«При среднем 4 миллионах беременностей в США в год будет примерно 10 000 случаев врожденных пороков сердца, вызванных употреблением алкоголя», — пишут авторы исследования. «Постоянное изучение механизмов, вовлеченных в развитие врожденных пороков сердца, вызванных алкоголем, необходимо для реализации эффективных стратегий лечения и / или профилактики».