За всю жизнь человеческое сердце сокращается около 2,5 миллиардов раз. Но когда случается первое сокращение? Что первично, сердце или сердцебиение? Ученым из Оксфорда удалось ответить на эти вопросы.

Известно, что первые сокращения насоса, который качает кровь, происходят задолго до того, как в теле зародыша формируется сердечная мышца. А исследование группы Ричарда Тизера (Richard C. V. Tyser) и Антонио Миранды (Antonio M. A. Miranda) показало, что первые толчки крови происходят еще до того, как сформируется предшественник сердца — примитивная сердечная трубка. Новое знание пригодится физиологам, выращивающим искусственные сердца в лабораториях и помочь тем, кто восстанавливает сердце после инсультов.

Сердце — это первый орган, который формируется в организме зародыша любого млекопитающего, ведь его задача — снабжать кислородом и питательными веществами весь остальной организм. За перекачку крови отвечают синхронные сокращения кардиомиоцитов — клеток сердца. Они, как и другие мышечные клетки, сокращаются за счет перехода ионов кальция сквозь мембрану.

Тизер, Миранда и их коллеги доказали, что первые сокращения происходят в первых сформировавшихся кардиомиоцитах еще до того, как они выстроятся в орган. Эти сокращения происходят вразнобой и координируются только по мере объединения отдельных клеток в ткань сердечной мышцы.

Ученые наблюдали биение отдельных клеток в живых зародышах мышей. В рамках эксперимента они так же воздействовали на эмбрионы веществами, блокирующими движение ионов кальция. Выяснилось, что за начала перехода кальция в клетку и обратно важен белок NCX1, который запускает этот процесс перед первым сокращением клетки. Результаты исследования опубликованы в журнале eLIFE.