Hjerteceller er tilbøjelige til selvorganisation
Sidst revideret: 16.10.2021
Alt iLive-indhold gennemgås medie eller kontrolleres for at sikre så meget faktuel nøjagtighed som muligt.
Vi har strenge sourcing retningslinjer og kun link til velrenommerede medie websteder, akademiske forskningsinstitutioner og, når det er muligt, medicinsk peer reviewed undersøgelser. Bemærk at tallene inden for parentes ([1], [2] osv.) Er klikbare links til disse undersøgelser.
Hvis du mener, at noget af vores indhold er unøjagtigt, forældet eller på anden måde tvivlsomt, skal du vælge det og trykke på Ctrl + Enter.
I hjertet mister nogle celler med jævne mellemrum evnen til at udføre en impuls. For ikke at forstyrre hjerteaktiviteten er cardiomyocytter i stand til at danne et separat forgrenet ledende system.
Kardiomyocytter er ansvarlige for hjertets kontraktile funktion. Vi taler om specielle celler, der kan generere og passere gennem sig selv elektriske impulser. Ud over disse strukturer er hjertevæv imidlertid repræsenteret af bindevævsceller, der ikke transmitterer en excitationsbølge - for eksempel fibroblaster.
Normalt fastholder fibroblaster den strukturelle ramme i hjertet og deltager i helingen af beskadigede vævssteder. Med et hjerteanfald og andre kvæstelser og sygdomme dør en del af kardiomyocytter: deres celler er fyldt med fibroblaster efter arten af væv. Ved en stor ansamling af fibroblaster forværres passagen af en elektrisk bølge: denne tilstand kaldes cardiofibrosis i kardiologi.
Celler, der ikke er i stand til at udføre en impuls, blokerer for hjertets normale aktivitet. Som et resultat ledes bølgen til at omgå forhindringen, der kan føre til en cirkulationsbane af excitation: en roterende spiralbølge dannes. Denne tilstand omtales som en omvendt impulsforløb - dette er den såkaldte genindtræden, der provokerer udviklingen af hjertearytmier.
Mest sandsynligt forårsager fibroblaster med høj densitet dannelse af en omvendt impulsforløb af følgende grunde:
- ikke-ledende celler har en heterogen struktur;
- Et stort antal af dannede fibroblaster er en slags labyrint for bølgestrømme, der tvinges til at følge en længere og buet sti.
Den maksimale densitet af fibroblaststrukturer kaldes perkolationstærsklen. Denne indikator beregnes ved hjælp af teorien om perkolation, en matematisk metode til vurdering af udseendet af strukturelle bindinger. Ledende og ikke-ledende kardiomyocytter bliver i øjeblikket sådanne bindinger.
Ifølge forskere skal hjertevæv miste muligheden for ledning med en stigning i antallet af fibroblaster med 40%. Bemærkelsesværdigt observeres i praksis konduktivitet, selv i tilfælde af en stigning i antallet af ikke-ledende celler med 70%. Dette fænomen er forbundet med evnen hos kardiomyocytter til at organisere sig selv.
Ifølge forskere organiserer ledende celler deres eget cytoskelet inde i fibrøst væv på en sådan måde, at de kan indgå i fælles syncytium med andre hjertevæv. Eksperter estimerede passagen af en elektrisk puls i 25 bindevævsprøver med et andet procenttal af ledende og ikke-ledende strukturer. Som et resultat blev perkolationstoppen beregnet til 75%. På samme tid bemærkede forskere, at kardiomyocytter ikke var arrangeret i en kaotisk orden, men var organiseret i et forgreningsledende system. Indtil videre fortsætter forskerne deres arbejde med projektet: De står over for målet om at skabe nye metoder til eliminering af arytmier, som vil være baseret på information opnået under eksperimenterne.
Detaljer om værket findes på siden journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1006597