Vědci objevili "minimozek" uvnitř srdce

12. 12. 2024 (mai) - Nový výzkum odhaluje, že srdce má svůj vlastní komplexní nervový systém, jakýsi "minimozek", který hraje klíčovou roli v řízení jeho rytmu nezávisle na mozku.

Vědci z Karolinska Institutet a Columbia University zjistili, že srdce má svůj vlastní "minimozek" – nezávislý nervový systém, který reguluje srdeční tep. Tento systém je mnohem složitější a rozmanitější, než se doposud myslelo. Získání hlubšího vhledu do jeho fungování by mohlo připravit cestu pro inovativní léčbu srdečních chorob. Studie provedená s použitím zebřičky jako modelu je podrobně popsána v Nature Communications.

Dlouho se mělo za to, že srdce je řízeno výhradně autonomním nervovým systémem, který přenáší signály z mozku. Srdeční neuronová síť, která je uložena v povrchových vrstvách srdeční stěny, byla považována za jednoduchou strukturu, která přenáší signály z mozku. Nedávný výzkum však naznačuje, že má výrazně pokročilejší funkci.

Vědci nyní zjistili, že srdce má svůj vlastní složitý nervový systém, který je rozhodující pro řízení jeho rytmu. "Tento 'malý mozek' má klíčovou roli při udržování a kontrole srdečního tepu, podobně jako mozek reguluje rytmické funkce, jako je pohyb a dýchání," vysvětluje Konstantinos Ampatzis, hlavní výzkumník a docent na katedře neurověd, Karolinska Institutet, Švédsko, který studii vedl.

Vědci identifikovali několik typů neuronů v srdci, které mají různé funkce, včetně malé skupiny neuronů s vlastnostmi kardiostimulátoru. Toto zjištění zpochybňuje současný pohled na to, jak je řízen srdeční tep, což může mít klinické důsledky.

"Byli jsme překvapeni, jak složitý je nervový systém v srdci," říká Konstantinos Ampatzis. "Lepší pochopení tohoto systému by mohlo vést k novým poznatkům o srdečních chorobách a pomoci vyvinout nové způsoby léčby nemocí, jako jsou arytmie."

Studie byla provedena na zebřičce, zvířecím modelu, který vykazuje silné podobnosti s lidskou srdeční frekvencí a celkovou srdeční funkcí. Vědci byli schopni zmapovat složení, organizaci a funkci neuronů v srdci pomocí kombinace metod, jako je sekvenování jednobuněčné RNA , anatomické studie a elektrofyziologické techniky.

"Nyní budeme pokračovat ve zkoumání toho, jak srdeční minimozek interaguje se skutečným mozkem při regulaci srdečních funkcí za různých podmínek, jako je cvičení, stres nebo nemoc," říká Konstantinos Ampatzis. "Naším cílem je identifikovat nové terapeutické cíle zkoumáním toho, jak poruchy v neuronální síti srdce přispívají k různým srdečním poruchám."

Reference: "Dekódování molekulární, buněčné a funkční heterogenity intrakardiálního nervového systému zebrafish" od Andrea Pedroni, Elanur Yilmaz, Lisa Del Vecchio, Prabesh Bhattarai, Inés Talaya Vidal, Yu-Wen E. Dai, Konstantinos Koutsogiannis, Caghan Kizil a Konstantinos Ampatzis, 4. prosince 2024, Nature Communications .

DOI: 10.1038/s41467-024-54830-w

- mai