V lůně vědci objevili, že se v lůně rozvíjejí lidé ve svých rukou a nohou další svaly, které později zmizí beze stopy.
Vědci zjistili, že dočasné tkáně mohou být zbytky našich evolučních předků.
Záhadné svaly lze nalézt u končetin s obratnějšími číslicemi než naše, vysvětluje spoluautor studie Rui Diogo, evoluční biolog a hominid paleobiolog na Howardově univerzitě ve Washingtonu, DC. prsty, zatímco pár z nich se objevuje u savců jako šimpanzi, známí svými pružnými nohami. Avšak u lidí se tkáně buď spojí s jinými svaly, nebo se před narozením smršťují na nic, podle malé studie zveřejněné 1. října v časopise Development.
Autoři naznačují, že některé z přechodných svalů mohly zmizet před našimi dospělými předky před více než 250 miliony let, protože se savci začali vyvíjet z plazů podobných savcům. Vzhledem k malé velikosti studie však zbývá zjistit, zda se tyto svaly objevují ve všech lidských embryích a co to může znamenat pro lidskou evoluční historii.
„Pro mě je hlavní myšlenka, že máme nadpřirozené svaly, které jsou jen přechodné, a pak jsou pryč,“ řekl Alain Chédotal, neurovědec a vývojový biolog na univerzitě Pierra a Marie Curie v Paříži, který se nezúčastnil práce. Studie musí být replikována ve větším měřítku, než bude možné vyvodit „velké závěry“, zdůraznil Chédotal, ale předběžné výsledky představují zajímavé otázky o prenatálním vývoji.
Svaly „byly přítomny a pak nebyly, ale pak mezi nimi je něco, co není známo,“ řekl. "Co způsobuje zmizení svalů?"
Při pohledu pod kůži
Ačkoli Chédotal nebyl zapojen do současného výzkumu, data z jeho laboratoře podnítila výzkum vývoje fetálního svalstva. V roce 2017 publikoval Chédotal a jeho kolegové sbírku podrobných 3D snímků lidských embryí a plodů, které se dosud neprojevily. Tým použil techniku zvanou „imunologické barvení na celé hoře“, aby kůže jejich vzorků byla transparentní a zvýraznila specifické druhy buněk v tkáni. Pomocí protilátek, které se zachytí na myosinu, proteinu nalezeném pouze ve svalech, vědci zachytili různá stádia vývoje lidských svalů ve vysokém rozlišení.
Jako anatomista měl Diogo schopnost spatřit neobvyklé svaly číhající na obrázcích rukou a nohou plodu, řekl Chédotal. Diogo vytáhl z databáze embryonálních obrazů 13 3D obrazů představujících embrya a plody mezi zhruba 7 až 13 gestačními týdny. Jeho tým zjistil, že asi v 7. týdnu těhotenství mají lidské plody ruce a nohy, z nichž každá obsahuje asi 30 svalů, ale počet se zmenšuje na pouhých 20 asi o šest týdnů později.
Například, sval v ruce známý jako “contrahens 5” se připojí k malíčku a táhne číslici dolů a směrem ke středové linii ruky. Sval se objevuje u dospělých opic a vyvíjejících se lidských embryí, ale vědci pozorovali, že kolem 10. gestačního týdne se tkáň začíná degradovat a úplně se rozpadne před 11. týdnem. prsty se zcela vytvoří a poté se rozdělí do 9. týdne.
Ačkoli se zdálo, že některé svaly degradují nebo se roztaví do jiných svalů již v 7. týdnu, některé přetrvávaly až do 11. týdne, „což je nápadně pozdě na vývojové atavismy,“ uvedl Diogo v prohlášení.
„To jsou svaly, o kterých víme, že byly přítomny u našich předků… a stále jsou tam,“ řekl Diogo o přechodných strukturách. Svalnaté zbytky jsou známé jako atavismy - anatomické struktury, které byly ztraceny v určitých organismech, ale mohou se objevit během embryonálního vývoje nebo u dospělých jako variace nebo anomálie.
Ačkoli lidé normálně ztratí jednu třetinu svých atavistických končetinových svalů před narozením, podle studie ve vzácných případech sval nebo dva přetrvávají skrz prořezávání a visí kolem do dospělosti, řekl Diogo. Trvalé svaly často zůstávají bez povšimnutí, nezpůsobují problémy ani nepřiznávají svým majitelům superpříjemné číslice, ale jeví se, že jsou významně častější u jedinců s vývojovými zpožděními, jako jsou lidé s Downovým syndromem nebo Edwardsovým syndromem. Je možné, že lidé si více uchová atavistické svaly, když zažijí zatčený nebo opožděný vývoj v děloze.
Studie poskytuje „první přesný atlas“ vývoje embryonálních končetin u člověka, Delphine Duprez, vývojový biolog Biologického ústavu Paříž-Seina, řekl společnosti Live Science v e-mailu. Dodala však, že výsledky musí být ještě ověřeny a může být obtížné je potvrdit, vzhledem k tomu, že je stále „obtížné studovat vývoj svalů u lidských embryí ve srovnání se zvířecími modely“.
V naději na usnadnění embryonálního výzkumu Chédotal a jeho členové laboratoře pokračují ve vytváření své databáze obrazů. Nyní mohou označit až osm typů tkáně různými protilátkami najednou, což znamená, že mohou ukázat, jak tepny, nervy a svaly interagují v časném vývoji člověka. Svaly musí být spojeny s nervy a dobře zásobeny krví, aby přežily, takže podrobné údaje mohou vědcům, jako je Diogo, umožnit, aby se přesně skládali, kdy, proč a jak mizí svaly v lůně, řekl.
Rostoucí databáze, která je již k dispozici pro veřejné použití, bude nakonec upravena tak, aby byla kompatibilní s virtuální realitou a dalšími platformami, které uživatelům umožňují interakci s 3D obrazy, dodal Chédotal. Doufá, že tato databáze bude užitečná pro všechny od uznávaných výzkumných pracovníků po studenty medicíny, kteří až dosud studovali vývoj plodu z desítek let starých ilustrací v učebnicích, řekl.
Diogo plánuje použít obrázky z databáze ke studiu vývoje lidské hlavy, tepen a nervů v děloze. Kromě odhalení nových podrobností o lidské evoluční historii Diogo uvedl, že si klade za cíl pomáhat zdravotníkům předvídat, co přesně leží pod kůží jejich pacientů. Pokud by vědci dokázali předpovědět, které anatomické variace mohou být u konkrétního pacienta přítomny, navrhl, mohli by být lékaři lépe připraveni na chirurgický zákrok a obecně by měli poskytovat vynikající péči.
