Hjärtceller är benägna att självorganisera
Senast recenserade: 16.10.2021
Allt iLive-innehåll är mediekontrollerat eller faktiskt kontrollerat för att säkerställa så mycket faktuell noggrannhet som möjligt.
Vi har strikta sourcing riktlinjer och endast länk till välrenommerade media webbplatser, akademiska forskningsinstitut och, när det är möjligt, medicinsk peer granskad studier. Observera att siffrorna inom parentes ([1], [2] etc.) är klickbara länkar till dessa studier.
Om du anser att något av vårt innehåll är felaktigt, omodernt eller på annat sätt tveksamt, välj det och tryck på Ctrl + Enter.
I hjärtat förlorar vissa celler regelbundet förmågan att genomföra en impuls. För att inte störa hjärtaktiviteten kan kardiomyocyter bilda ett separat grenat ledande system.
Kardiomyocyter är ansvariga för hjärtas kontraktila funktion. Vi pratar om speciella celler som kan generera och passera själva elektriska impulser. Utöver dessa strukturer representeras emellertid hjärtvävnad av bindvävsceller som inte överför en excitationsvåg - till exempel fibroblaster.
Normalt behåller fibroblaster hjärnans strukturella ramverk och deltar i läkning av skadade vävnadsplatser. Med en hjärtattack och andra skador och sjukdomar dör en del av kardiomyocyterna: deras celler är fyllda med fibroblaster, efter typ av vävnadsbildning. Med en stor ansamling av fibroblaster förvärras passagen av en elektrisk våg: detta tillstånd kallas kardiofibros i kardiologi.
Celler som inte kan utföra en impuls blockerar hjärtans normala aktivitet. Som ett resultat riktas vågen att kringgå hindret, vilket kan leda till en cirkulationsväg för excitation: en roterande spiralvåg bildas. Detta tillstånd kallas en omvänd impulskurs - det är den så kallade återinträde, som provocerar utvecklingen av hjärtarytmier.
Troligtvis orsakar fibroblaster med hög täthet bildandet av en omvänd impulskurs av följande skäl:
- icke-ledande celler har en heterogen struktur;
- Ett stort antal formade fibroblaster är en slags labyrint för vågflöden som tvingas följa en längre och böjd väg.
Toppdensiteten för fibroblaststrukturer kallas perkolationströskeln. Denna indikator beräknas med hjälp av teorin om perkolering, en matematisk metod för att bedöma uppkomsten av strukturella bindningar. Ledande och icke-ledande kardiomyocyter blir för närvarande sådana bindningar.
Enligt forskare bör hjärtvävnad förlora möjligheten att ledas med en ökning av antalet fibroblaster med 40%. Det är anmärkningsvärt att i praktiken observeras konduktivitet även i fallet med en ökning av antalet icke-ledande celler med 70%. Detta fenomen är förknippat med förmågan hos kardiomyocyter att självorganisera.
Enligt forskare organiserar ledande celler sina egna cytoskeletter inut i fibrös vävnad på ett sådant sätt att de kan komma in i gemensamt syncytium med andra hjärtvävnader. Experter uppskattade passagen av en elektrisk puls i 25 bindvävsprover med en annan procentsnivå av ledande och icke-ledande strukturer. Som ett resultat beräknades perkolationstoppen till 75%. Samtidigt märkte forskare att kardiomyocyter inte var ordnade i en kaotisk ordning, utan var organiserade i ett grenledande system. Hittills fortsätter forskare sitt arbete med projektet: de står inför målet att skapa nya metoder för att eliminera arytmier, som kommer att baseras på information som erhållits under experimenten.
Detaljer om arbetet finns på sidan journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1006597