Sinyal listrik antara sel-sel jantung individu mengatur detak jantung

Sinyal listrik antara sel-sel jantung individu mengatur detak jantung

Irama dalam kerja jantung diatur oleh impuls listrik. Gangguan pada proses bioelektrik ini dapat menyebabkan aritmia jantung, atau ketidakteraturan detak jantung—penyakit umum yang dapat menyebabkan penyakit dan kematian.

In Ulasan Biofisika, para peneliti dari Harvard Medical School memberikan pembaruan mutakhir tentang bagaimana impuls listrik di jantung berjalan dari sel ke sel.

Jantung yang berfungsi berkontraksi untuk memompa darah ke seluruh tubuh dan paru-paru. Di dalam jantung, alat pacu jantung bertindak sebagai jam listrik, mengirimkan sinyal yang memberi tahu jantung kapan harus berkontraksi. Seluruh otot bergerak bersama, karena setiap sel individu di dalamnya berkontraksi secara terkoordinasi dan dalam selang waktu yang singkat.

Untuk melakukannya, impuls listrik awal, yang dikirim oleh alat pacu jantung, dengan cepat menyebar melalui sel-sel di seluruh jantung.

“Jika satu sel tereksitasi secara elektrik dan yang lainnya tidak, sel yang tereksitasi menjadi bermuatan positif di dalam, dan sel istirahat masih bermuatan negatif di dalam. Akibatnya, gradien tegangan terbentuk di antara sel-sel,” kata penulis André Kléber. “Jika Anda memiliki gradien tegangan dan jalur dengan hambatan listrik rendah, arus lokal akan mengalir.”

Hubungan antar sel yang membentuk jalur resistansi rendah dan memfasilitasi aliran arus disebut gap junction. Masing-masing terdiri dari banyak saluran, yang terbentuk ketika protein spesifik dari satu sel berlabuh dan menyatu dengan protein dari sel lain. Kléber mengatakan protein yang menyatu terlihat seperti menempatkan ujung jari Anda di satu tangan ke jari di sisi lain.

Para ilmuwan menyelidiki sifat-sifat gap junction dan protein penyusunnya, yang disebut connexin. Kléber mengatakan salah satu alasan saluran gap junction menarik adalah karena mereka adalah sistem yang sangat dinamis dalam kesetimbangan. Penciptaan, atau sintesis, saluran sama dengan penghancuran.

“Omzetnya sangat pendek,” katanya. “Di satu sisi, sistem ini sangat stabil sepanjang hidup Anda. Di sisi lain, jika Anda mengukurnya, ia terus-menerus berputar dalam periode beberapa jam.”

Protein yang ditemukan di gap junction penting untuk proses yang tidak terkait langsung dengan koneksi sel-sel, seperti fungsi mitokondria, yang menciptakan energi, dan perdagangan, yang mengangkut molekul dari tempat sintesis ke tempat kerjanya di bagian dalam sel.

“Anda harus menahan diri dari gagasan bahwa jika Anda mendefinisikan peran protein dalam tubuh, itu hanya memiliki satu fungsi,” kata Kléber. "Alam jauh, jauh lebih pintar daripada manusia."

Detonic