La nascita del cuore filmata in 3D in un embrione di topo

Per la prima volta è stata filmata in 3D , in un embrione di topo , la nascita del cuore , cioè l’esatto momento in cui le cellule cominciano a specializzarsi e organizzarsi per dare forma al primo abbozzo dell’organo: è l’importante risultato ottenuto da un gruppo di ricercatori guidato dallo University College di Londra, pubblicato sulla rivista The Embo Journal dell’Organizzazione europea per la biologia molecolare.

Lo studio potrebbe cambiare la comprensione dei difetti cardiaci congeniti , che colpiscono quasi un neonato su 100 , e il modo di correggerli , aprendo alla possibilità di intervenire in fasi molto più precoci . Ma i risultati potrebbero anche accelerare i progressi nella coltivazione di tessuto cardiaco in laboratorio , da utilizzare nella medicina rigenerativa . “È la prima volta che siamo riusciti a osservare le cellule cardiache così da vicino e per così tanto tempo, durante lo sviluppo dei mammiferi”, commenta Kenzo Ivanovitch, che ha coordinato lo studio. “Inizialmente abbiamo dovuto coltivare gli embrioni in laboratorio per lunghi periodi, da poche ore a qualche giorno, e quello che abbiamo scoperto è stato del tutto inaspettato”. Per riuscire nell’impresa, i ricercatori hanno utilizzato una particolare tecnica avanzata chiamata ‘ microscopia a foglio di luce ’: in pratica, il raggio laser usato per illuminare il campione viene concentrato fino a formare un foglio di luce che illumina solo un sottilissimo strato del campione per volta. In questo modo si ottengono, alla fine, immagini dettagliatissime in 3D senza causare alcun danno ai tessuti viventi.

Grazie a questa tecnica, gli autori dello studio hanno potuto seguire le singole cellule nell ’arco di due giorni , scattando immagini ogni due minuti : da una fase critica dello sviluppo nota come gastrulazione , il processo mediante il quale le cellule iniziano a specializzarsi e organizzarsi, che negli esseri umani avviene durante la seconda settimana di gravidanza, fino al momento in cui prende forma il cuore primitivo.

Le immagini mostrano come le cellule che danno origine al cuore emergano molto rapidamente e si comportino in modo altamente organizzato : non si muovono, cioè, in modo casuale, ma seguono percorsi ben precisi, come se sapessero già il ruolo che dovranno svolgere. “Questo cambia radicalmente la nostra comprensione dello sviluppo cardiaco – afferma Ivanovitch – dimostrando che quella che sembra una migrazione cellulare caotica, è in realtà regolata da schemi nascosti che garantiscono la corretta formazione del cuore ”.