I segnali elettrici tra le singole cellule cardiache regolano il battito cardiaco

I segnali elettrici tra le singole cellule cardiache regolano il battito cardiaco

Il ritmo in un cuore funzionante è regolato da impulsi elettrici. Disturbi di questo processo bioelettrico possono provocare aritmie cardiache o irregolarità del battito cardiaco, un disturbo comune che può portare a malattie e morte.

In Recensioni di biofisica, i ricercatori della Harvard Medical School forniscono un aggiornamento all'avanguardia su come gli impulsi elettrici nel cuore viaggiano da cellula a cellula.

Un cuore funzionante si contrae per pompare il sangue nel corpo e nei polmoni. All'interno del cuore, un pacemaker agisce come un orologio elettrico, inviando un segnale che dice al cuore quando contrarsi. Tutto il muscolo si muove insieme, perché ogni singola cellula al suo interno si contrae in maniera coordinata ed entro un breve intervallo di tempo.

Per fare ciò, l'impulso elettrico iniziale, inviato dal pacemaker, si diffonde rapidamente attraverso le cellule del cuore.

“Se una cella è eccitata elettricamente e l'altra no, la cella eccitata si carica positivamente all'interno e la cella a riposo è ancora caricata negativamente all'interno. Di conseguenza, si forma un gradiente di tensione tra le celle", ha affermato l'autore André Kléber. "Se hai un gradiente di tensione e un percorso con una bassa resistenza elettrica, scorrerà una corrente locale".

Le connessioni tra le celle che formano il percorso a bassa resistenza e che facilitano il flusso di corrente sono chiamate giunzioni gap. Ciascuno è costituito da molti canali, che si formano quando proteine ​​specifiche di una cellula si agganciano e si fondono con le proteine ​​di un'altra cellula. Kléber ha detto che le proteine ​​fondenti sembrano mettere la punta delle dita di una mano sulle dita dell'altra.

Gli scienziati approfondiscono le proprietà delle giunzioni gap e delle loro proteine ​​costituenti, le cosiddette connessine. Kléber ha affermato che uno dei motivi per cui i canali di giunzione gap sono interessanti è perché sono un sistema altamente dinamico in equilibrio. La creazione, o sintesi, dei canali equivale alla distruzione.

"Il giro d'affari è molto breve", ha detto. “Da un lato, il sistema è molto stabile durante tutta la tua vita. D'altra parte, se lo misuri, è costantemente in bicicletta in periodi di poche ore".

Le proteine ​​che si trovano nelle giunzioni gap sono importanti per i processi non direttamente correlati alle connessioni cellula-cellula, come la funzione mitocondriale, che crea energia, e il traffico, che trasporta le molecole dal sito di sintesi al loro sito di azione all'interno della cellula.

"Devi astenerti dall'idea che se definisci il ruolo di una proteina nel corpo, questa ha solo una singola funzione", ha detto Kléber. "La natura è molto, molto più intelligente degli esseri umani".