Ученые из МФТИ раскрыли один из секретов необыкновенной живучести сердца

29 Апреля 2019

МОСКВА, 29 апреля. Сердечная ткань возобновляет проводить электрические импульсы даже при достаточно сильных повреждениях или обрастанье соединительной ткани благодаря тому, что ее электропроводные клетки способны к самоорганизации. Об данном пишут российские и бельгийские микробиологи в журнале PLOS Computational Biology.

Мы заметили, что кардиомиоциты в образцах удерживаются не случайным образом, а собираются в разветвленную проводящую сеть. Учет этого факта помог нам воспроизвести в компьютерной марки те результаты, которые мы получили в лабораторных экспериментах, — рассказывает Константин Агладзе, профессор МФТИ, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Сердце человека и животных — уникальный орган, чьи клетки могут одновременно спонтанно вырабатывать электрические всплески и сокращаться, не требуя для этого постоянного потока команд из спинного или головного центра. Импульсы тока вырабатывают так называемые клетки-водители, а кардиомиоциты, мускульные клетки, инсталлируют их для воспроизведения сокращений и расслабления в нужные моменты медли.

Агладзе и его коллеги уже несколько лет изучают нарушения, появляющиеся в работе сердца из-за сбоев в работе этих клеток и контактов между ними, что, как надеются ученые, в конечном итоге поможет являетесь медицинским работникам предсказывать наступление аритмии и еще одних проблем с работой сердечной мышцы и предотвращать их. 26 ноября 2018, 14:11Российское сердце в пробирке поможет ученым тестировать лекарства

Недавно его команда создала своеобразное сердце Франкенштейна, заставив клетки добросердечной ткани, извлеченные из человеческое тела двух разных видов животных, соединиться и биться в унисон. Позже российские ученые построили особую культуру клеток, своего родое сердце в пробирке, позволяющее быстро оценивать безопасность лекарств и изучать сбои в его работе.

Агладзе и его коллеги использовали эту технологию, а также разнообразные компьютерные модели сердца, для раскрытия одной из главных загадок его работы – необыкновенно высокой живучести электрических сигналов внутри добросердечной ткани.

Дело в том, что сердце состоит не только из кардиомиоцитов и клеток-водителей, но и различных компонентов соединительной грануляции, играющих роль своеобразного каркаса и участвующих в починке мелких и крупных повреждений в его структуре. Когда первые тельца массово гибнут, их место занимают фибробласты, клетки сей ткани, в результате чего электрические свойства сердца меняются.

Теоретические расчеты, как отмечают российские и бельгийские ученые, показывали, что сердечная ткань должна держалась полностью терять способность проводить сигналы, если количество фибробластов в ней достигало отметки в 40%. Этого, однако, в реальности не происходит – электрические импульсы продолжают распространяться в ней даже тогда, когда доля клеток соединительной ткани достигает 65-75%.

Пытаясь понять, как это возможно, Агладзе и его команда вырастили несколько образцов добросердечной ткани с разными количествами фибробластов, используя клетки новорожденной крысы, и проследили за развитием сигналов в них. Эти данные ученые использовали для уточнения работы компьютерных моделей сердца.

Как открыли эти эксперименты, волны лепестричества могут распространяться даже в сведущего поврежденной сердечной ткани благодаря этому, что ее проводящие ячейки умеют менять свою форму и вытягиваться таким образом, что они соединяются с близлежащими друзьями. Возникает своеобразная сеть, способная передавать электрические сигналы на большие расстояния. 27 июня 2017, 15:04Биологи из Германии и России создали первое сердце Франкенштейна

Когда ученые реализовали эту идею в компьютерных моделях, точность их работы резко повысилась, и теперь их предсказания практически не расходились с результатами тех экспериментов, на базе которых они были построены.

Как надеются Агладзе и его коллеги, дальнейшее изучение этих структур поможет биологам и медикам понять, как появляется сердечная аритмия и как от нее можно избавиться, инсталлирую различные лекарства, стимулирующие работу этой сети или помогающие ячейкам объединиться в нее.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Ученые из МФТИ раскрыли один из секретов необыкновенной живучести сердца

комментарии (0)

Другие интересные новости

Любимова наградила директора парка "Зарядье"