Wie Alkohol zu Geburtsfehlern führt - Hinweise aus Embryo-Herzbildern

Wissenschaftler haben einen Weg gefunden, die sehr frühe Entwicklung des embryonalen Herzens in der Forschung abzubilden, die ihnen helfen könnte zu erklären, wie Alkoholkonsum in der Schwangerschaft zu Herzfehlern bei der Geburt des Babys führen kann.

Die Forscher mit Sitz in Cleveland, OH, wussten, dass "sogar eine Episode von starkem Trinken" zum fetalen Alkoholsyndrom führen kann, das eine Ansammlung angeborener (bei der Geburt vorhandener) Defekte ist, einschließlich Probleme mit dem Herzen.

"Alkoholinduzierte angeborene Herzfehler gehören häufig zu den lebensbedrohlichsten und erfordern eine operative Korrektur bei Neugeborenen", sagt das Team von Ganga Karunamuni.

Aber die Wissenschaftler der Case Western Reserve University sagen, dass die Untersuchung des winzigen Herzens eines Embryos begrenzt gewesen sei, was im Dunkeln darüber stand, wie Alkohol diese angeborenen Herzfehler hervorrief.

Die Visualisierung dieser Veränderungen in der Entwicklung ist nun jedoch möglich. Die Bildgebungstechnik heißt optische Kohärenztomographie, die ähnlich wie Ultraschall arbeitet, aber hochauflösende Bilder im Mikrometerbereich liefert und Lichtwellen statt Schall verwendet.

Vor dem Einsatz dieser innovativen Technologie, sagen die Autoren in der Studienzusammenfassung:

"Wenige Studien haben die einflussreiche Rolle der veränderten Herzfunktion in der frühen Embryogenese angesprochen, aufgrund eines Mangels an Werkzeugen mit der Fähigkeit, winzige schlagende Herzen zu untersuchen."

Ähnlichkeit der Vogelembryo-Herzen

Um die offensichtlichen Hindernisse beim Experimentieren mit den Auswirkungen von Alkohol auf menschliche embryonale Herzen zu überwinden, verwendeten die Forscher ein Tiermodell, Wachtelembryonen - "deren Herzentwicklung sehr ähnlich der von Menschen ist".

Sie setzten einen Satz Embryonen einer einzigen großen Dosis Alkohol aus und verglichen Bilder der Herzentwicklung mit denen von Embryonen, deren Eierschalen nicht mit Alkohol gespritzt worden waren.

Die Menge an Alkohol in der Studie, die von der American Physiological Society veröffentlicht wurde, war "proportional zu der Menge, die als eine einzige Episode von Rauschtrinken bei einer schwangeren Frau betrachtet werden würde."

Die optische Kohärenztomographie ermöglichte es den Wissenschaftlern, durch die Gewebeschicht zu blicken und die Arbeit auf ein bestimmtes Stadium der normalen Entwicklung zu konzentrieren, wenn der Embryo auf die Induktion von Geburtsfehlern reagiert.

Genanntes Gastrulation, dieser Stadium sieht das sehr frühe embryonale Herz, das von einer Rohrform zu einem Schleifen-förmigen Stromkreis wechselt. Dies ist in den frühen Tagen nach dem Eisprung, wenn der Embryo von einem Zellknäuel abgelöst wurde, aber immer noch das primitive Neuralrohr bildet, das das Rückenmark und das Gehirn entstehen lässt.

Nebenwirkungen auf den Blutfluss

Vergleicht man die Herzblutflussmuster und die Anatomie in diesem Stadium, so fanden die Forscher Unterschiede, die durch Alkohol verursacht wurden, mit den erwarteten Geburtsfehlern in Verbindung, die sie später in den voll entwickelten Herzen fanden.

"Die dramatischen Defekte, die dem Schlüpfen nahekommen", beinhalteten dünnere Wände, die die vier Herzkammern voneinander trennen, und beschädigte Klappen - mit anderen Worten, Valvulptumdefekte im Spätstadium.

Die frühen Unterschiede in der embryonalen Herzdurchblutung, die zu diesen Defekten geführt hatten, schlossen einen viel größeren Teil des Blutes ein, der nach jedem Schlag durch den Herzkreislauf zurückfloss - ein höherer Regurgitationsfluss genannt.

Die frühen strukturellen Unterschiede wurden unterdessen in kleineren "atrio-ventrikulären Herzkissen" gefunden - den Sammlungen von Zellen, die später Herzkammerwände und -ventile werden.

Mechanische Kräfte

Die Autoren zitieren andere Forschungen im Hintergrund ihrer Studie, die gezeigt hat, dass die Entwicklung des Herzens dadurch beeinflusst werden kann, dass seine Zellen "auf die mechanischen Kräfte des Blutflusses ansprechen".

Sie schlagen vor, dass die fehlerhafte Funktion, die sie in den embryonalen Herzen aufgedeckt haben, wiederum das sich später entwickelnde Organ in die falsche Richtung lenken könnte, "wodurch die Bühne für größere Defekte geschaffen wird".

Abschließend weisen die Forscher auf die Bedeutung eines besseren wissenschaftlichen Verständnisses des fetalen Alkoholsyndroms hin:

"Mit durchschnittlich 4 Millionen US-Schwangerschaften pro Jahr werden etwa 10.000 Fälle von angeborenen Herzfehlern mit Alkohol auftreten.

Eine fortgesetzte Untersuchung der Mechanismen, die bei der Entwicklung von Alkohol-induzierten Herzgeburtsdefekten eine Rolle spielen, ist gerechtfertigt, um wirksame Behandlungen und / oder Präventionsstrategien zu implementieren. "

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