Международная группа исследователей сделала открытие, которое меняет представление о работе сердечно-сосудистой системы. Оказалось, что сердце обладает собственной сложной нервной сетью, способной самостоятельно регулировать свою работу в критических ситуациях. Результаты эксперимента, проведённого на мышах, опубликованы в журнале Cell.
Что такое «второй мозг»
Подобно тому, как кишечник имеет свою нервную систему, сердце тоже располагает внутренней сетью нейронов. Она расположена в жировой ткани вокруг органа и состоит из нервных клеток, которые непрерывно обмениваются сигналами как с головным мозгом, так и друг с другом. Эти нейроны являются последним звеном в цепочке, регулирующей работу сердца.
Изучать их крайне сложно: они составляют лишь около 0,01% всех клеток сердечной ткани. Чтобы разобраться в их функциях, учёные создали генетически модифицированных мышей, у которых все нейроны сердца были помечены специальными маркерами. Это позволило проанализировать активность генов и выделить два разных типа нервных клеток.
Одни нейроны замедляют сердце, другие защищают от стресса
Первая группа нейронов, названная Npy+, отвечает за замедление сердечного ритма. Когда этих клеток не стало, у животных развивалась сердечная недостаточность, и они погибали. Это означает, что нейроны Npy+ не только «тормозят» слишком быстрое сердцебиение, но и критически важны для поддержания нормальной работы сердца.
Вторая группа — Ddah1+, оказалась загадочной. Поначалу казалось, что её удаление никак не влияет на состояние мышей. Однако случайность помогла раскрыть их назначение. Одна из исследовательниц измеряла давление у мышей без нейронов Ddah1+ и увидела, как животное внезапно погибло. Позже выяснилось, что две трети таких мышей умирали именно во время процедуры измерения давления, которое само по себе является стрессом для организма.
Нейроны Ddah1+ помогают пережить стресс
Учёные предположили, что смерть наступает из-за стресса: при измерении давления мышей фиксируют в трубке, что вызывает у них испуг. Проверив это другими способами, исследователи получили тот же результат — большинство животных погибало именно в стрессовых ситуациях. Это подтвердило, что нейроны Ddah1+ защищают сердце от последствий стресса. Их искусственная стимуляция, наоборот, повышала выживаемость.
Что это значит для лечения болезней сердца
Исследователи пока не уверены, насколько эти результаты применимы к человеку. Однако гены-маркеры обнаруженных у мышей нейронов уже найдены в нервных клетках человеческого сердца, что говорит о схожести систем.
Понимание работы этих нейронов особенно важно для лечения инфаркта, сердечной недостаточности и аритмии. Сегодняшние методы, такие как катетерная абляция, воздействуют на нервную систему сердца, но остаются довольно грубыми из-за недостатка знаний. Авторы работы уверены, что их открытие поможет сделать такие процедуры точнее и разработать новые подходы к лечению сердечно-сосудистых заболеваний.