📝W SKRÓCIE
- Wewnątrzsercowy układ nerwowy (IcNS) jest bardziej złożony, niż wcześniej sądzono, i obejmuje różne typy neuronów, które przyczyniają się do autonomicznej regulacji rytmu i funkcji serca
- W celu zbadania IcNS, w niedawno opublikowanym badaniu wykorzystano rybę - danio pręgowany - jako organizm modelowy, ze względu na podobieństwo jego serca do serca człowieka, co dostarczyło cennych informacji na temat funkcjonowania ludzkiego serca
- Sekwencjonowanie RNA pojedynczej komórki ujawniło różnorodne receptory neuroprzekaźników w obrębie IcNS, co wskazuje na istnienie zaawansowanego lokalnego systemu sterowania, który jest w stanie przetwarzać istotne informacje dotyczące pracy serca
- Badania elektrofizjologiczne pozwoliły zidentyfikować w obrębie IcNS neurony przypominające rozruszniki serca, które wykazują właściwości podobne do centralnych generatorów wzorców i odgrywają ważną rolę w regulacji rytmu serca
- Ochrona serca i jego sieci neuronowej poprzez ukierunkowane strategie dotyczące stylu życia i diety jest niezbędna dla zachowania zdolności układu nerwowego IcNS do skutecznej regulacji rytmu serca i utrzymania optymalnej funkcji serca
🩺Według dr. Mercoli
Choroby układu sercowo-naczyniowego (CVD) pozostają główną przyczyną zgonów w krajach członkowskich Europejskiego Towarzystwa Kardiologicznego (ESC), powodując ponad 3 miliony zgonów rocznie. Choroby układu krążenia są jedną z głównych przyczyn zgonów na świecie, co wskazuje na ich ogromny wpływ na zdrowie publiczne i pilną potrzebę opracowania innowacyjnych strategii radzenia sobie z tym powszechnym problemem.
Statystyki chorób sercowo-naczyniowych ESC z 2023 r., opublikowane w czasopiśmie European Heart Journal, wskazują, że choroby sercowo-naczyniowe stanowią 11% całkowitych wydatków na opiekę zdrowotną w Unii Europejskiej. Ponadto kraje o średnich dochodach objęte programem ESC zmagają się z nieproporcjonalnie dużym obciążeniem, gdyż mają wyższy wskaźnik śmiertelności w porównaniu z krajami o wysokich dochodach.
Ostatnie postępy naukowe ujawniają, że serce posiada własny, skomplikowany układ nerwowy, znany jako wewnątrzsercowy układ nerwowy (IcNS), który reguluje rytm i czynność serca. To przełomowe odkrycie podważa tradycyjny pogląd, że sercem steruje wyłącznie ośrodkowy układ nerwowy, torując drogę nowym strategiom diagnostycznym i leczniczym, mającym na celu zmniejszenie częstości występowania i śmiertelności z powodu chorób sercowo-naczyniowych.
Zrozumienie układu nerwowego serca — przełom w badaniach kardiologicznych
Układ nerwowy serca to fascynująca i złożona sieć, której zadaniem jest utrzymanie rytmu i funkcji serca. Tradycyjnie większość badań skupiała się na kontroli ośrodkowego układu nerwowego, jednak najnowsze badania podkreślają znaczenie IcNS, który działa jak lokalny „mały mózg”, niezależnie integrując i przetwarzając sygnały w celu regulacji pracy serca.
Badanie, którego wyniki opublikowano w czasopiśmie Nature Communications, dotyczyło IcNS. Jako organizm modelowy wykorzystano dorosłe osobniki słodkowodnej ryby - danio pręgowany, ze względu na podobieństwo budowy ich serca do serca człowieka, a mianowicie czterokomorową budowę połączoną zastawkami. Naukowcy postawili sobie za cel zmapowanie połączeń nerwowych w sercu i określenie, w jaki sposób wpływają one na rytm serca.
Stosując zaawansowane techniki, takie jak sekwencjonowanie RNA pojedynczych komórek i analiza elektrofizjologiczna, naukowcy odkryli zaskakująco zróżnicowaną sieć neuronalną w obrębie IcNS, obejmującą neurony przywspółczulne i współczulne, neurony czuciowe, lokalne interneurony regulacyjne i neurony ruchowe. Wśród nich pewna grupa neuronów wykazywała właściwości podobne do naturalnych rozruszników serca występujących w ośrodkowym układzie nerwowym.
Neurony te, skoncentrowane w pobliżu zastawek serca, a zwłaszcza w obrębie węzła zatokowo-przedsionkowego, wykazywały wyjątkowe właściwości pobudzania, zdolne do generowania i utrzymywania rytmicznej aktywności. Badania elektrofizjologiczne potwierdziły ich zdolność do samodzielnego podtrzymywania i modulowania rytmu serca. Analiza molekularna ujawniła również odrębne sygnatury w neuronach IcNS, co podważyło tradycyjny pogląd, że ten system stanowi prosty przekaźnik.
Zamiast tego IcNS funkcjonuje jako złożona sieć zdolna do przetwarzania i integrowania informacji lokalnie w sercu, wykorzystując kombinację różnych receptorów neuroprzekaźników i szlaków neuronalnych, w tym szlaków cholinergicznych, adrenergicznych, glutaminergicznych i GABA-ergicznych. Dzięki temu IcNS może regulować podstawowe funkcje serca, takie jak siłę skurczu, częstość akcji serca i prędkość, z jaką sygnały elektryczne przemieszczają się przez tkankę serca.
„Przedstawiona klasyfikacja i charakterystyka IcNS stanowią cenne źródło informacji do dalszych badań nad mechanizmami leżącymi u podstaw funkcjonowania serca i patofizjologią powiązanych zaburzeń serca” – podsumowują autorzy. Wyniki te podkreślają przydatność IcNS jako celu terapeutycznego w leczeniu takich schorzeń, jak arytmia, a także w opracowywaniu strategii leczenia chorób serca.
Badanie związku między sercem a mózgiem
Wracając do badania opublikowanego w European Heart Journal, naukowcy zbadali ścieżki nerwowe łączące serce i mózg, aby zrozumieć, w jaki sposób wpływają one na reakcje organizmu. Zidentyfikowano konkretnie komórki nerwowe łączące komory serca z obszarem mózgu odpowiedzialnym za regulację oddychania i tętna.
Badanie przeprowadzone na modelu myszy wykazało, że stymulacja szlaku serce-mózg wywołuje objawy podobne do omdlenia, w tym nagły spadek częstości akcji serca i omdlenie w ciągu kilku sekund. Wyniki te podkreślają istotną rolę tej ścieżki w równowadze autonomicznej, która kontroluje takie mimowolne czynności, jak tętno, trawienie i częstość oddechów. Dwukierunkowa komunikacja sugeruje, że serce aktywnie uczestniczy w regulowaniu stanu fizjologicznego.
Mechanizm tego zjawiska obejmuje pole najdalsze - obszar mózgu, który monitoruje i reguluje funkcje życiowe bez świadomego wysiłku. Komórki nerwowe łączące serce z polem najdalszym tworzą pętlę sprzężenia zwrotnego, która zapewnia, że organizm odpowiednio reaguje na różne bodźce. Na przykład, w sytuacji nagłego stresu lub niebezpieczeństwa ścieżka ta wyzwala natychmiastowe zmiany tętna i oddechu, aby pomóc organizmowi poradzić sobie z sytuacją.
Ponadto badanie to podkreśla potencjał opracowania nowych metod leczenia w oparciu o te odkrycia. Zrozumienie sposobu, w jaki serce i mózg komunikują się ze sobą, otwiera drzwi do innowacyjnych metod zapobiegania omdleniom, zwłaszcza u osób z zaburzeniami autonomicznymi. Koncentrując się na określonych szlakach nerwowych zidentyfikowanych w ramach tych badań, odpowiednie interwencje medyczne pozwolą na skuteczniejsze leczenie i łagodzenie tych schorzeń.
Kompleksowe strategie ochrony serca i jego skomplikowanego układu nerwowego
Najnowsze odkrycia dotyczące „mózgu serca” i jego roli w utrzymaniu zdrowia serca i ogólnego dobrego samopoczucia podkreślają, jak ważne jest chronienie zarówno serca, jak i jego złożonego układu nerwowego. Jeśli chcesz wspomóc ogólne zdrowie serca i zapewnić, że układ nerwowy IcNS pozostanie silny i sprawny, rozważ następujące skuteczne strategie:
🔍Źródła i odniesienia
- European Heart Journal, Volume 45, Issue 38, 7 October 2024, Pages 4019-4062
- Nature Communications, 04 December 2024, Volume 15, Article number: 10483
- Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease. Volume 1865, Issue 8, 1 August 2019, Pages 1949-1967
- NIH, April 16, 2024
- PeerJ. 2018; 6: e4790
- Antioxidants (Basel). 2021 May; 10(5): 755
- Asian Journal of Complementary and Alternative Medicine, 2023, Volume 11 Issue 02