Nowe badania ujawniają, że serce ma własny złożony układ nerwowy, zwany „minimózgiem”, który niezależnie od mózgu odgrywa kluczową rolę w kontrolowaniu rytmu serca.
Naukowcy z Karolinska Institutet i Uniwersytet Kolumbii odkryli, że serce posiada swój własny „mini-mózg” – niezależny układ nerwowy regulujący bicie serca. System ten jest znacznie bardziej skomplikowany i różnorodny, niż dotychczas sądzono. Uzyskanie głębszego wglądu w jego działanie może utorować drogę innowacyjnym metodom leczenia chorób serca. Badanie przeprowadzone na modelu danio pręgowanego opisano szczegółowo w Komunikacja przyrodnicza.
Od dawna uważano, że sercem steruje wyłącznie autonomiczny układ nerwowy, który przekazuje sygnały z mózgu. Sieć neuronową serca, która jest osadzona w powierzchniowych warstwach ściany serca, uznano za prostą strukturę przekazującą sygnały z mózgu. Jednak ostatnie badania sugerują, że ma on bardziej zaawansowaną funkcję.
Kontrolowanie bicia serca
Naukowcy odkryli teraz, że serce ma swój własny złożony układ nerwowy, który ma kluczowe znaczenie dla kontrolowania jego rytmu.
„Ten «mały mózg» odgrywa kluczową rolę w utrzymywaniu i kontrolowaniu bicia serca, podobnie jak mózg reguluje funkcje rytmiczne, takie jak poruszanie się i oddychanie” – wyjaśnia Konstantinos Ampatzis, główny badacz i docent na Wydziale Neuronauki Karolinska Institutet w Szwecji , który kierował badaniem.
Naukowcy zidentyfikowali kilka typów neuronów w sercu, które pełnią różne funkcje, w tym małą grupę neuronów o właściwościach rozrusznika serca. Odkrycie podważa obecny pogląd na temat kontroli bicia serca, co może mieć implikacje kliniczne.
Podobnie jak ludzkie serce
„Byliśmy zaskoczeni, widząc, jak złożony jest układ nerwowy w sercu” – mówi Konstantinos Ampatzis. „Lepsze zrozumienie tego systemu może prowadzić do nowego spojrzenia na choroby serca i pomóc w opracowaniu nowych metod leczenia chorób takich jak arytmia”.
Badanie przeprowadzono na danio pręgowanym – modelu zwierzęcym, który wykazuje silne podobieństwo do tętna człowieka i ogólnej funkcji serca. Naukowcy byli w stanie określić skład, organizację i funkcję neuronów w sercu, stosując kombinację metod, takich jak badanie jednokomórkowe RNA sekwencjonowanie, badania anatomiczne i techniki elektrofizjologiczne.
Nowe cele terapeutyczne
„Będziemy teraz w dalszym ciągu badać, w jaki sposób mózg serca współdziała z mózgiem rzeczywistym, regulując funkcje serca w różnych warunkach, takich jak wysiłek fizyczny, stres czy choroba” – mówi Konstantinos Ampatzis. „Naszym celem jest zidentyfikowanie nowych celów terapeutycznych poprzez zbadanie, w jaki sposób zakłócenia w sieci neuronowej serca przyczyniają się do różnych chorób serca”.
Odniesienie: „Dekodowanie molekularnej, komórkowej i funkcjonalnej heterogeniczności wewnątrzsercowego układu nerwowego danio pręgowanego” autorstwa Andrei Pedroni, Elanur Yilmaz, Lisa Del Vecchio, Prabesh Bhattarai, Inés Talaya Vidal, Yu-Wen E. Dai, Konstantinos Koutsogiannis, Caghan Kizil i Konstantinos Ampatzis, 4 grudnia 2024 r., Komunikacja przyrodnicza.
DOI: 10.1038/s41467-024-54830-w
Badanie przeprowadzono w ścisłej współpracy z badaczami z Columbia University w USA i zostało sfinansowane między innymi przez Fundację Dr. Margarethy Nilsson, Fundację Erika i Edith Fernström, StratNeuro i Karolinska Institutet. Nie zgłoszono żadnych konfliktów interesów.
