^
A
A
A

Komórki serca są podatne na samoorganizację

 
Alexey Krivenko, Redaktor medyczny
Ostatnia recenzja: 16.10.2021
 
Fact-checked
х

Cała zawartość iLive jest sprawdzana medycznie lub sprawdzana pod względem faktycznym, aby zapewnić jak największą dokładność faktyczną.

Mamy ścisłe wytyczne dotyczące pozyskiwania i tylko linki do renomowanych serwisów medialnych, akademickich instytucji badawczych i, o ile to możliwe, recenzowanych badań medycznych. Zauważ, że liczby w nawiasach ([1], [2] itd.) Są linkami do tych badań, które można kliknąć.

Jeśli uważasz, że któraś z naszych treści jest niedokładna, nieaktualna lub w inny sposób wątpliwa, wybierz ją i naciśnij Ctrl + Enter.

21 August 2019, 09:00

W sercu niektóre komórki okresowo tracą zdolność prowadzenia impulsu. Aby nie zakłócać czynności serca, kardiomiocyty mogą tworzyć oddzielny rozgałęziony układ przewodzący.

Kardiomiocyty są odpowiedzialne za kurczliwość serca. Mówimy o specjalnych komórkach, które mogą generować i przechodzić przez siebie impulsy elektryczne. Jednak oprócz tych struktur tkankę serca reprezentują komórki tkanki łącznej, które nie przenoszą fali wzbudzenia - na przykład fibroblasty.

Zwykle fibroblasty zachowują strukturę strukturalną serca i biorą udział w gojeniu uszkodzonych miejsc tkanek. Po zawale serca  i innych urazach i chorobach część kardiomiocytów umiera: ich komórki są wypełnione fibroblastami, według rodzaju blizn tkankowych. Przy dużej akumulacji fibroblastów przejście fali elektrycznej pogarsza się: w kardiologii zwane jest to zwłóknieniem kości.

Komórki, które nie są w stanie przewodzić impulsu, blokują normalną aktywność serca. W rezultacie fala jest kierowana tak, aby omijała przeszkodę, co może prowadzić do krążącej ścieżki wzbudzenia: powstaje rotacyjna fala spiralna. Ten stan jest określany jako kurs odwrotnego impulsu - jest to tak zwane ponowne wejście, które wywołuje rozwój arytmii serca.

Najprawdopodobniej fibroblasty o dużej gęstości powodują powstanie przebiegu odwrotnego impulsu z następujących powodów:

- komórki nieprzewodzące mają heterogeniczną strukturę;

- Duża liczba utworzonych fibroblastów jest rodzajem labiryntu dla przepływów fal, które zmuszone są podążać dłuższą i zakrzywioną ścieżką.

Gęstość szczytowa struktur fibroblastów nazywana jest progiem perkolacji. Wskaźnik ten oblicza się za pomocą teorii perkolacji, matematycznej metody oceny wyglądu wiązań strukturalnych. Kardiomiocyty przewodzące i nieprzewodzące stają się obecnie takimi wiązaniami.

Według naukowców tkanka serca powinna utracić możliwość przewodzenia wraz ze wzrostem liczby fibroblastów o 40%. Co ciekawe, w praktyce przewodność obserwuje się nawet w przypadku wzrostu liczby komórek nieprzewodzących o 70%. Zjawisko to wiąże się ze zdolnością kardiomiocytów do samoorganizacji.

Zdaniem naukowców komórki przewodzące organizują własny cytoszkielet w tkance włóknistej w taki sposób, aby mogły wejść do wspólnej syncytium z innymi tkankami serca. Eksperci oszacowali przejście impulsu elektrycznego w 25 próbkach tkanki łącznej o różnym procentowym poziomie struktur przewodzących i nieprzewodzących. W rezultacie pik perkolacji obliczono na 75%. Jednocześnie naukowcy zauważyli, że kardiomiocyty nie były ułożone w chaotycznej kolejności, ale były zorganizowane w rozgałęziony system przewodzenia. Do tej pory naukowcy kontynuują pracę nad projektem: mają na celu stworzenie nowych metod eliminacji arytmii, które będą oparte na informacjach uzyskanych podczas eksperymentów.

Szczegóły pracy można znaleźć na stronie journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1006597

You are reporting a typo in the following text:
Simply click the "Send typo report" button to complete the report. You can also include a comment.