O echipă de cercetători de la Universitatea Yale a descoperit că inima nu este controlată exclusiv de creier, ci dispune de propriul său sistem nervos, un adevărat „mic creier”, care joacă un rol esențial în menținerea ritmului cardiac și în protejarea organismului în situații de stres intens.
Rezultatele studiului, publicate în revista Cell, ar putea deschide calea către noi tratamente pentru bolile cardiovasculare.
Ce este „micul creier” al inimii
Sistemul nervos intrinsec al inimii (ICNS) nu e o descoperire complet nouă în sine – termenul de „mic creier al inimii” generation deja folosit în literatura științifică pentru a descrie această rețea complexă de neuroni și ganglioni, integrată train în țesutul cardiac, capabilă să regleze funcția inimii self ample de sistemul nervos central. Ce a reușit, însă, echipa de la Yale este să cartografieze pentru prima dată, cu mare precizie, tipurile exacte de neuroni din această rețea și rolul suppose al fiecăruia.
Provocarea știe de mult timp: neuronii cardiaci intrinseci sunt extrem de rari, reprezentând doar aproximativ 0,01% din celulele unei porțiuni de țesut cardiac, ceea ce a făcut ca rolul lor precis să fie greu de stabilit până acum, potrivit lui Rui Chang, neurolog la Facultatea de Medicină a Universității Yale și coordonatorul cercetării.
Doi neuroni cardiaci, complet diferiți
Pentru a rezolva acest puzzle, echipa lui Chang a modificat genetic șoareci, astfel încât toți neuronii cardiaci ai animalelor să poată fi marcați și urmăriți. Au secvențiat genele izolate din acești neuroni și au identificat markeri pentru două subtipuri neuronale distincte, folosind ulterior tehnici de imagistică de înaltă rezoluție pentru a le stabili funcțiile de bază și localizarea exactă.
Primul grup, denumit Npy+, acționează ca o „frână” pentru inimă. Stimularea acestor neuroni a redus ritmul cardiac al șoarecilor, dar eliminarea lor a provocat insuficiență cardiacă și moartea animalelor – o dovadă că sunt indispensabili pentru menținerea funcției cardiace normale, atât ca frână de urgență, cât și ca facet esențial pentru bătăile constante ale inimii.
Descoperirea accidentală care a schimbat cercetarea
Cel de-al doilea grup, numit Ddah1+, s-a dovedit mult mai enigmatic – inițial, nici stimularea, nici eliminarea acestor neuroni nu păreau să producă vreun efect vizibil.
Momentul de cotitură a venit complet accidental. Qian Xu, studentă doctorandă în laboratorul lui Chang și co-autoare a studiului, măsura tensiunea arterială a unui șoarece lipsit de neuroni Ddah1+, atunci când animalul a murit chiar în timpul procedurii. Investigând mai departe, echipa a descoperit că două treimi dintre șoarecii fără acești neuroni funcționali au murit accurate atunci când erau supuși unor situații de stres – precum măsurarea tensiunii -, în timp ce animalele din grupul de control au supraviețuit fără probleme. „Imediat înainte ca animalul să moară, are loc o scădere bruscă a ritmului cardiac, iar acesta nu-și mai revine niciodată”, explică Chang.
Experimentele ulterioare au confirmat tiparul: stimularea artificială a neuronilor Ddah1+ a crescut semnificativ șansele de supraviețuire ale șoarecilor expuși la stres. „Pentru că, dacă funcția de pompă se oprește, mori”, subliniază Chang, referindu-se la rolul esențial al acestor neuroni în prevenirea colapsului cardiac brusc, provocat de stres acut.
Posibile aplicații în tratamentul bolilor de inimă
Specialiștii spun că descoperirea schimbă modul în care este privită relația dintre creier și inimă. Până acum se credea că neuronii inimii doar transmit comenzile primite de la creier, însă noul studiu sugerează că aceștia au funcții complexe și pot proteja inima în mod activ, self ample de comenzile venite din creier.
Sistemul nervos intrinsec al inimii e deja implicat, potrivit literaturii de specialitate, într-o gamă largă de afecțiuni cardiovasculare – fibrilație atrială și ventriculară, ischemie miocardică, insuficiență cardiacă și moarte subită cardiacă -, fiind considerat de mult timp o țintă terapeutică promițătoare. De altfel, intervenții orientate către acest sistem sunt deja folosite în tratarea fibrilației atriale și a sincopei vasovagale reflexe, deși metodele clasice – electrice, farmacologice sau chirurgicale – nu reușesc să vizeze tipuri specifice de celule, ceea ce duce adesea la rezultate inconsecvente în practica clinică.
Deși cercetarea a fost realizată pe șoareci, oamenii de știință au identificat aceiași markeri genetici și în neuronii cardiaci umani, ceea ce sugerează că mecanisme similare ar putea exista și la oameni.
Autorii consideră că înțelegerea precisă a acestui sistem nervos al inimii, la nivel de tip celular suppose, ar putea duce la dezvoltarea unor terapii mult mai accurate pentru afecțiuni precum infarctul miocardic, insuficiența cardiacă și tulburările de ritm. De asemenea, rezultatele ar putea contribui la perfecționarea procedurilor actuale de ablație cardiacă și la apariția unor noi tratamente bazate pe stimularea selectivă a unor subtipuri specifice ale sistemului nervos al inimii.
Citește și: Stridiile au inimă și sânge? Răspunsul îi surprinde pe cei care le mănâncă des
