Клетки иммунной системы должны бороться с болезнями. Но некоторые могут также играть повседневную роль, помогая сердечному ритму. Это неожиданное открытие — результат нового исследования.
Иммунные клетки представляют собой тип белых кровяных клеток, известных как макрофаги. Они обычно защищают организм от вторжения болезнетворных микробов. Но у мышей, как выяснило исследование, они также помогают проходить току электричества между сердечно-мышечными клетками.
Ритмический паттерн мышечных клеток известен как сердцебиение. Эти сокращения прокачивают кровь через сердце и по всему остальному телу. Макрофаги протискиваются между клетками сердечной мышцы. Там они "подключаются" к мышечным клеткам. Это помогает сердечным клеткам получать электрические сигналы, которые им необходимы, чтобы оставаться в ритме.
Матиас Нарендорф — клеточный биолог Гарвардской медицинской школы в Бостоне, штат Массачусетс и его команда — поделились этим новым открытием. Исследователи уже несколько лет знают, что макрофаги живут в здоровых тканях сердца. Но какую функцию они там выполняли, было загадкой.
Нарендорф интересовался этими макрофагами в сердце. Поэтому он попытался выполнить МРТ на сердце мыши, которая была генетически спроектирована так, чтобы у нее не было макрофагов в сердце. Сканирование не увенчалось успехом. Сердцебиение животного было слишком медленным и нерегулярным для сканирования.
Эти симптомы указывают на то, что, вероятно, была проблема с сердцебиением, а точнее с атриовентрикулярным узлом. Это пучок мышечных волокон, который электрически соединяет верхнюю и нижнюю камеры сердца.
Людям с нарушениями узла может понадобиться кардиостимулятор, чтобы сердце билось так, как должно. У здоровых мышей исследователи обнаружили макрофаги, сконцентрированные в узле. Однако, что могли делать там макрофаги, было неясно.
Поэтому команда Нарендорфа изолировала один макрофаг сердца и проверила его. Он не показал электрической активности. В результате загадка осталась. Затем исследователи связали макрофаг с сердечно-мышечной клеткой. Они начали общаться электрически. Теперь ответ на загадку начал появляться. Электрические сообщения между ними стимулируют сокращение сердечно-мышечных клеток.
Ионы - это заряженные молекулы. И клетки сердечной мышцы имеют их дисбаланс. Во время отдыха вне клетки сердечной мышцы больше положительных ионов, чем внутри нее. Когда мышечная клетка получает электрический сигнал от соседней сердечной клетки, это распределение ионов переключается. Теперь внутри клетки больше положительных ионов, чем за ее пределами. Такой "переключатель" называется деполяризацией. Это краткое изменение заставляет клетку сокращаться, что посылает электрический сигнал, чтобы сообщить соседней мышечной клетке о деполяризации.
Ученые ранее думали, что сердечно-мышечные клетки могут делать этот ионный сдвиг самостоятельно. Но команда Нарендорфа обнаружила, что макрофаги тоже играют свою роль. Используя белок, макрофаги "зацепляются" за клетку сердечной мышцы, что позволяет им передавать положительные ионы и положительный электрический заряд. Это похоже на использование белка в качестве соединительного кабеля, чтобы дать мышечной клетке небольшой электрический старт. По словам Нарендорфа, это облегчает деполяризацию клеток сердца и вызывает сокращение сердца.
Фото: cdn. idntimes.com
Читайте также: