În pântec, oamenii în curs de dezvoltare cresc mușchi în plus în mâinile și picioarele lor care dispar mai târziu fără urmă, au descoperit oamenii de știință.
Țesuturile temporare, au descoperit cercetătorii, pot fi resturi de la strămoșii noștri evolutivi.
Mușchii misteriosi pot fi găsiți la animale cu membre cu cifre mai dexterice decât ale noastre, a explicat co-autorul studiului Rui Diogo, biolog evoluționist și paleobiolog ominid la Universitatea Howard din Washington, DC. degetele de la picioare, în timp ce câteva dintre ele apar la mamifere precum cimpanzeii, cunoscute pentru picioarele lor flexibile. Cu toate acestea, la om, țesuturile fie fuzionează cu alți mușchi, fie se micșorează la nimic înainte de naștere, potrivit micului studiu, publicat pe 1 octombrie în revista Development.
Autorii sugerează că unii dintre mușchii tranzitori ar fi putut dispărea de la strămoșii noștri adulți în urmă cu mai bine de 250 de milioane de ani, pe măsură ce mamiferele au început să evolueze din reptile asemănătoare mamiferelor. Cu toate acestea, având în vedere dimensiunea mică a eșantionului studiului, rămâne de văzut dacă acești mușchi apar în toți embrionii umani și ce poate însemna acest lucru pentru istoria umană a evoluției.
„Pentru mine, principala este această idee că avem mușchi supranumerari care sunt doar tranzitorii, iar apoi sunt plecați”, a spus Alain Chédotal, un medic neurolog și dezvoltator la Universitatea Pierre și Marie Curie din Paris, care nu a fost implicat în munca. Studiul trebuie replicat la o scară mai mare înainte de a putea fi trase „concluzii mari”, a subliniat Chédotal, dar rezultatele preliminare pun întrebări interesante despre dezvoltarea prenatală.
Mușchii „au fost prezenți și apoi nu au fost, dar apoi în mijloc, există ceva care nu se știe”, a spus el. "Ce induce această dispariție a mușchilor?"
Privind sub piele
Deși Chédotal nu a fost implicat în cercetările actuale, datele din laboratorul său au alimentat investigația privind dezvoltarea mușchiului fetal. În 2017, Chédotal și colegii săi au publicat o colecție de instantanee 3D detaliate ale embrionilor umani și ale fetusurilor ale căror aspecte nu mai fuseseră văzute până acum. Echipa a folosit o tehnică numită „imunostaining-mount integral” pentru a face pielea probelor lor transparentă și pentru a evidenția anumite tipuri de celule din țesut. Folosind anticorpi care se fixează pe miozină, o proteină care se găsește doar în mușchi, cercetătorii au capturat diferite etape ale dezvoltării mușchilor umani cu rezoluție înaltă.
În calitate de anatomist, Diogo a avut abilitatea de a observa mușchii neobișnuiți care pândesc în imaginile mâinilor și picioarelor fetale, a spus Chédotal. Diogo a extras 13 imagini 3D din baza de date cu imagini embrionare, reprezentând embrioni și fături între aproximativ 7 și 13 săptămâni de gestație. Echipa sa a constatat că, la aproximativ săptămâna 7 de gestație, fetusii umani au mâini și picioare care conțin aproximativ 30 de mușchi fiecare, dar numărul scade la doar 20 aproximativ șase săptămâni mai târziu.
De exemplu, un mușchi din mână cunoscut sub numele de "contrahens 5" se conectează la degetul roz și trage cifra în jos și spre linia medie a mâinii. Mușchiul apare la maimuțele adulte și se dezvoltă embrioni umani, dar cercetătorii au observat că în jurul săptămânii gestaționale 10, țesutul începe să se degradeze și se dezintegrează complet înainte de săptămâna 11. În picioare, mușchii care se află între oasele metatarsiene din picioare și trag degetele de la picioare se formează complet și apoi se descompun până la săptămâna 9.
Deși unii mușchi păreau să se degradeze sau să fuzioneze în alți mușchi încă din săptămâna 7, unii au persistat bine până în săptămâna 11, "ceea ce este izbitiv târziu pentru atavisme de dezvoltare", a spus Diogo într-un comunicat.
„Aceștia sunt mușchi despre care știm că sunt prezenți la strămoșii noștri ... și ei sunt încă acolo”, a spus Diogo despre structurile tranzitorii. Resturile musculare sunt cunoscute sub numele de atavisme - structuri anatomice care s-au pierdut în anumite organisme, dar ar putea apărea în timpul dezvoltării embrionare sau la adulți sub formă de variații sau anomalii.
Deși oamenii, în mod normal, își pierd o treime din mușchii atavici ai membrelor înainte de naștere, potrivit studiului, în rare ocazii, un mușchi sau doi persistă prin tăiere și se blochează la vârsta adultă, a spus Diogo. Mușchii persistenți trec adesea neobservați, nu provoacă probleme și nici nu le acordă proprietarului cifre super-nimile, dar par a fi semnificativ mai frecvente la persoanele cu întârzieri de dezvoltare, cum ar fi cele cu sindromul Down sau sindromul Edwards. Este posibil ca oamenii să aibă mai multe șanse să mențină mușchii atavici atunci când se confruntă cu o dezvoltare arestată sau întârziată în pântec, sugerează autorii.
Studiul oferă „primul atlas precis” al dezvoltării membrelor embrionare la om, Delphine Duprez, biolog în dezvoltare la Institutul de Biologie Paris-Sena, a declarat la Știința Live la un email. Cu toate acestea, ea a adăugat că rezultatele încă nu pot fi verificate și s-ar putea dovedi dificil de confirmat, având în vedere că rămâne „dificil de studiat dezvoltarea mușchilor în embrioni umani, comparativ cu modelele animale”.
În speranța de a ușura cercetarea embrionară, Chédotal și membrii laboratorului său continuă să își construiască baza de date cu imagini. Acum, pot eticheta până la opt tipuri de țesut cu anticorpi diferiți simultan, ceea ce înseamnă că pot arăta modul în care arterele, nervii și mușchii interacționează în dezvoltarea umană timpurie. Muschii trebuie conectati la nervi si bine alimentati cu sange pentru a supravietui, astfel ca datele detaliate pot permite oamenilor de stiinta ca Diogo sa se puna impreuna exact cand, de ce si cum dispar muschii in uter, a spus el.
Baza de date în creștere, care este deja disponibilă pentru utilizare publică, va fi în cele din urmă adaptată astfel încât să fie compatibilă cu realitatea virtuală și cu alte platforme care permit utilizatorilor să interacționeze cu imaginile 3D, a adăugat Chédotal. El speră că baza de date se va dovedi utilă tuturor, de la cercetători apreciați până la studenți de medicină, care până acum au studiat dezvoltarea fetală din ilustrații vechi de zeci de ani în manualele, a spus el.
Diogo intenționează să folosească imagini din baza de date pentru a studia modul în care capul uman, arterele și nervii se dezvoltă în utero. Dincolo de descoperirea unor noi detalii din istoria evoluției umane, Diogo a spus că își propune să îi ajute pe profesioniștii din domeniul medical să prezice exact ce se află sub pielea pacienților lor. Dacă cercetătorii ar putea prezice ce variații anatomice ar putea fi prezente la un anumit pacient, a sugerat el, medicii ar putea fi mai bine pregătiți pentru operație și, în general, să ofere îngrijiri superioare.
