Согласно исследованию Пенна, механика сердцебиения контролируется молекулярной стойкой в ​​мышечных клетках сердца
Добавить в закладки
Статьи

Согласно исследованию Пенна, механика сердцебиения контролируется молекулярной стойкой в ​​мышечных клетках сердца

Помимо значения и тайны, которые люди вкладывают в сердце, это, прежде всего, мышца. И тот, который бьет примерно раз в секунду за всю жизнь человека, без отдыха. По иронии судьбы, учитывая его жизненную важность, исследователи только недавно провели прямые наблюдения за движением его субклеточных частей.

Микротрубочки кардиомиоцита в состоянии покоя (вверху) и при сжатии.

Лаборатория Бена Проссера, доктора философии, Медицинская школа Перельмана, Пенсильванский университет

Теперь, используя новые микроскопии высокого разрешения, команда из Перельмана школы медицины и школ инженерных и прикладных наук в Университете Пенсильвании обнаружила , что молекулярные распорки называемых микротрубочек (MT) взаимодействует с сердцем сократительной машиной , чтобы обеспечить механическую прочность для биение сердца. Их выводы, которые могут иметь значение для лучшего понимания того, как микротрубочки влияют на механику бьющегося сердца и что происходит, когда это пойдет не так, опубликованы на этой неделе в Science .

Микротрубочки системы внутренней поддержки клетки имеют различные структурные и сигнальные функции в клетках сердечной мышцы. Было высказано предположение, что изменения в этой сети микротрубочек способствуют сердечным заболеваниям, но то, как микротрубочки ведут себя в бьющемся сердце, плохо изучено.

Прямое наблюдение за МТ во время сокращения — самый простой способ пролить свет на их вклад в работу сердца. Команда наблюдала временные и пространственные изменения формы МТ во время сердечных сокращений. Кроме того, недавние исследования показывают, что химические изменения в МТ, называемые детирозинированием (удаление химической группы тирозина), регулируют механотрансдукцию, но было неясно, каким образом.

Под давлением
«Мы спросили, влияет ли детирозинация на то, как микротрубочки реагируют на изменение физического давления каждый раз, когда сердце сокращается и расслабляется», — сказал старший автор Бен Проссер, доктор философии , доцент физиологии. «Чтобы ответить на эти вопросы, мы использовали передовые методы визуализации для изучения поведения микротрубочек при биении клеток сердечной мышцы у грызунов».

Под микроскопом сердечная мышца выглядит как взаимосвязанные пучки, называемые миоцитами. Сердечные миоциты уже и намного короче, чем клетки скелетных мышц, со множеством митохондрий, которые производят энергию, необходимую для всего этого биения в течение жизни. «Ткань сердечной мышцы высокоорганизована, и поэтому это такая эффективная машина», — пояснил Проссер.

Во время сокращения несколько жесткие МТ должны как-то приспосабливаться к изменяющейся форме миоцитов. В этом новом исследовании исследователи обнаружили, что в типичном миоците этот сдвиг формы достигается за счет деформации МТ в изогнутую пружину, которая возвращается к идентичной конфигурации покоя после каждого удара. МТ напрямую связаны с сократительным механизмом, называемым саркомерами. Эта связь, по крайней мере частично, осуществляется через белок, называемый десмин, который прикрепляет MT к саркомеру, придавая ему решетчатую структуру.




Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Автор: admin
Опубликовано: 28.01.2021

Adblock
detector
  X