Американским биологам из Нотрдамского университета удалось обнаружить взаимосвязь между наличием глиальных клеток в сердце и частотой сердечных сокращений. По предположениям учёных, они также могут играть большую роль во врождённых болезнях сердца. Статья об этом была опубликована в журнале PLOS Biology.
Что такое глия?
Глия – это совокупность вспомогательных клеток нервной ткани. Долгое время считали, что на вспомогательной функции всё и заканчивает. Глиальные клетки образуют микроокружение для нейронов, обеспечивают условия для прохождения жизненного цикла и передачи нервных импульсов, а также берут на себя часть метаболических процессов самого нейрона. Но чуть позже выяснилось, что помимо вспомогательной функции, глиальные клетки участвуют во многих неврологических процессах и во многом отвечают за нормальное развитие и работу мозга. Хотя, кроме него, глиальные клетки есть и в кишечнике, поджелудочной железе, лёгких, селезёнке и в коже. Но их роль там ещё не до конца изучена.
Глия в сердце
Глиальные клетки нашли и в сердце. Исследование 2019 года вдохновило американских учёных из Нотрдамского университета подробнее изучить их роль в сердечной мышце. Своё же исследование они стали проводить на рыбках Данио рерио. Это вид пресноводных рыб, которых часто используют в качестве модельного организма для изучения развития позвоночных и функций генов позвоночных. Но в данной работе учёным пригодилось то, что в желудочках сердца рыбы нашли большую глиальную группу. Она вырабатывала глиальный фибриллярный кислый протеин, который участвует во многих важных процессах центральной нервной системы. В таких процессах, как клеточная коммуникация и функционирование гематоэнцефалического барьера, который защищает от циркулирующих патогенов (возбудителей инфекций). Но также данный вид протеина – это классический маркер астроглии (тип нейроглиальной клетки). Затем, клетки с таким же маркером, учёные обнаружили в сердце человека и в сердце эмбриона мыши. Учёные дали им название «nexus glia». Они располагаются в выходном тракте сердца. Многие патологии данного тракта связывают с врождёнными пороками.
Зависимость между новым типом глия «nexusglia» и частотой сердечных сокращений
После выявления данного типа глиальных клеток, учёные решили удалить их из желудочков сердца рыбы Данио рерио и с помощью этого выявить, за какие функции отвечали nexus glia. После их удаления частота сердечных сокращений увеличилась. Далее исследователи, с помощью специальной технологии из генной инженерии, CRISPR/Cas9 изменили ген, управляющий развитием этого типа глиальных клеток. CRISPR/Cas9 — это новая технология редактирования геномов высших организмов. С помощью этой технологии есть возможность изменять фрагменты ДНК.
После такой модификации у рыб появилась желудочковая тахикардия (т.е. нарушился сердечный ритм). Также стоит отметить, что желудочковая тахикардия считается самой опасной среди всех нарушений сердечного ритма. Она может перерасти в форму аритмии, опасную для жизни, – фибрилляцию желудочков. Для неё характерно отсутствие цельного сокращения сердца. Во время приступа желудочки сокращаются часто, но не в полном объеме. Это может привести к недостаточности кровоснабжения головного мозга и вызвать потерю сознания. Обычно при возникновении фибрилляции желудочков необходимо провести немедленную дефибрилляцию, иначе это приводит к необратимому повреждению головного мозга и миокарда.
Перспективы исследования функций глиальных клеток в будущем
Связь между новыми типами глиальных клеток nexus glia и болезнями сердца ещё только предстоит доказать. Но расположение клеток (в выходном тракте сердца) даёт учёным достаточно оснований для проведения исследований этой взаимосвязи. В любом случае, данная работа поможет в развитии лечения сердечный пороков. Но уже результаты этого исследования говорят о расширении понимания участия и важности глиальных клетках в организме человека. Вполне возможно, что дальше мы будем получать новые знание не только о их функциях в сердце, но и о их роли в других органах, где они также есть.
