XXI век – удивительное время, когда учёные чуть ли не каждый день делают новые открытия. Казалось бы, человеческое сердце – один из самых изученных органов. Центральный насос для всего нашего организма, перекачивающий обогащенную кислородом кровь из легких по всему телу. Но несколько дней назад американские ученые заявили об удивительном открытии. Они выяснили, что в сердечной мышце человека и животных присутствуют клетки, которые в критическом состоянии способны вырабатывать электрические импульсы и при различных сбоях возвращать сердце к нормальной работе!
Этими клетками оказались иммунные клетки-макрофаги, которые постоянно находятся в воспаленных или зараженных тканях тела, однако в сердце они почему-то живут всегда. Ранее считалось, что макрофаги играют роль ограничителей распространения электрических импульсов, но теперь это оказалось совсем не так.
Матиас Нарендорф, преподаватель Гарвардского университета, заявил, что его находка в дальнейшем может помочь многочисленным пациентам избежать операции на сердце, отказаться от медикаментозного стимулирования сердечной деятельности, ослабления признаков гиперактивности сердечной мышцы, что ведет к истощению и печальным последствиям.
Главный мотор человеческого организма
Сердце – уникальный орган, поскольку для своей деятельности не требует прямых указаний со стороны мозговых структур, оно действует целиком автономно с помощью выработки импульсов клетками-водителями и передачи их в кардиомиоциты, задача которых расслабляться и сокращаться в определенной и слаженной последовательности. Большинство клеток сердца соединено друг с другом особыми белковыми “проводами”, так называемыми щелевыми контактами, которые помогают им синхронизировать свою работу и правильно перекачивать кровь через предсердия и желудочки.
Если работа клеток-водителей или щелевых контактов нарушается, возникает сердечная недостаточность и другие серьезные проблемы.
Роль макрофагов в поддержании сердечного ритма
Команду Нарендорфа не покидал вопрос, почему макрофаги постоянно находятся в сердце, когда нет никаких воспалений и заражений его тканей. Чтобы во всём разобраться, специалисты вырастили нескольких мышей, в чьих сердцах макрофаги отсутствуют, и проверили, как их сердце будет вести себя под нагрузкой. Результаты этого эксперимента были неожиданными – работа сердца не улучшилась, а ухудшилась. Сердцебиение замедлилось, а на электрокардиограмме ученые зафиксировали серьезные нарушение.
Затем учёные приступили к изучению распределения макрофагов в сердце нормальных мышей. Оказалось, что большая часть иммунных клеток находилась на перегородках между желудочками и предсердиями, где находятся точки, откуда электрические импульсы, вырабатываемые клетками-водителями, распространяются по его мускулам.
Подключив к исследованию электрофизиологов, учёные проанализировали электрические характеристики макрофагов и установили, что они не только вырабатывают импульсы тока, но также могут выступать как дополнительные провода, соединяющие с помощью своих щелевых контактов кардиомиоциты.
“Когда мы впервые измерили напряжение и увидели, что макрофаги ритмично заряжаются и разряжаются, только тогда я понял, что эти клетки не изолируют сердечную мышцу от окружающей среды, а наоборот, помогают ей проводить ток. Теперь нам нужно понять, как воспаления в сердце влияют на работу этих клеток и как они проводят ток”, — заявил Маттиас Нарендорф.
Получается, макрофаги способны вырабатывать электричество самостоятельно, даже когда отмирают участки сердца, или суммарный ток клеток-водителей является недостаточным. По сути, в таких случаях иммунные клетки исполняют роль дефибриллятора.
Таким образом, стимулируя или подавляя макрофаги, согласно предположениям ученых, можно заставить сердце «отремонтировать себя» без хирургического вмешательства.
Новые данные дают надежды на положительное использование открытия в лечении сердечных заболеваний.
