Sygnały elektryczne między poszczególnymi komórkami serca regulują bicie serca

Sygnały elektryczne między poszczególnymi komórkami serca regulują bicie serca

Rytm w pracującym sercu jest regulowany impulsami elektrycznymi. Zakłócenia tego procesu bioelektrycznego mogą skutkować zaburzeniami rytmu serca lub nieregularnym biciem serca – powszechną dolegliwością, która może prowadzić do choroby i śmierci.

In Biofizyka Recenzje, naukowcy z Harvard Medical School przedstawiają najnowsze informacje o tym, jak impulsy elektryczne w sercu przemieszczają się z komórki do komórki.

Funkcjonujące serce kurczy się, by pompować krew do ciała i płuc. W sercu rozrusznik działa jak zegar elektryczny, wysyłając sygnał, który mówi sercu, kiedy ma się skurczyć. Cały mięsień porusza się razem, ponieważ każda pojedyncza komórka w jego wnętrzu kurczy się w skoordynowany sposób iw krótkim odstępie czasu.

W tym celu początkowy impuls elektryczny wysyłany przez rozrusznik szybko rozprzestrzenia się przez komórki w sercu.

„Jeżeli jedno ogniwo jest wzbudzone elektrycznie, a drugie nie, wzbudzone ogniwo staje się wewnątrz naładowane dodatnio, a ogniwo w spoczynku nadal jest wewnątrz naładowane ujemnie. W konsekwencji między ogniwami powstaje gradient napięcia” – powiedział autor André Kléber. „Jeśli masz gradient napięcia i ścieżkę o niskim oporze elektrycznym, popłynie lokalny prąd”.

Połączenia między komórkami tworzące ścieżkę o niskim oporze i ułatwiające przepływ prądu nazywane są złączami szczelinowymi. Każdy z nich składa się z wielu kanałów, które powstają, gdy określone białka z jednej komórki dokują i łączą się z białkami z innej komórki. Kléber powiedział, że białka fuzyjne wyglądają tak, jakby czubki palców jednej ręki pokrywały palcami drugiej.

Naukowcy zagłębiają się w właściwości połączeń szczelinowych i wchodzących w ich skład białek, tzw. koneksyn. Kléber powiedział, że jednym z powodów, dla których kanały szczelinowe są interesujące, jest to, że są bardzo dynamicznym układem w równowadze. Tworzenie lub synteza kanałów równa się zniszczeniu.

„Obrót jest bardzo krótki” – powiedział. „Z jednej strony system jest bardzo stabilny przez całe życie. Z drugiej strony, jeśli to zmierzysz, będzie stale krążyć w okresach kilku godzin”.

Białka znajdujące się w połączeniach szczelinowych są ważne dla procesów niezwiązanych bezpośrednio z połączeniami komórka-komórka, takich jak funkcja mitochondrialna, która wytwarza energię, oraz transport, który transportuje cząsteczki z miejsca syntezy do miejsca ich działania we wnętrzu komórki.

„Musisz powstrzymać się od myśli, że jeśli zdefiniujesz rolę białka w organizmie, to ma ono tylko jedną funkcję” – powiedział Kléber. „Natura jest dużo, dużo mądrzejsza od ludzi”.