Новое исследование ученых Британии показало, как циркадные ритмы в сердечных клетках помогают изменять функцию сердца в течение дня, и может объяснить, почему вахтовые работники более уязвимы к проблемам с сердцем.
Ученые впервые показали, что клетки сердца регулируют свои циркадные ритмы посредством ежедневных изменений уровня ионов натрия и калия внутри клетки. Различные уровни этих веществ обеспечивают электрический импульс, который вызывает сокращение и приводит в действие сердцебиение.
Считалось, что концентрация клеточных ионов довольно постоянна, но теперь ученые обнаружили, что клетки сердца действительно изменяют свой внутренний уровень натрия и калия в течение дня и ночи. Это позволяет сердцу лучше приспосабливаться и поддерживать повышенный сердечный ритм, когда человек активен.
Уже известно, что в клетках сердца и других тканях существуют суточные часы, обычно синхронизированные гормональными сигналами, которые выравнивают внутренние суточные ритмы с циклом день/ ночь. О суточных ритмах сердечной деятельности известно уже много лет, и считается, что они обусловлены большей стимуляцией нервной системы в течение дня. Но новое исследование показывает, что циркадные ритмы в каждой сердечной клетке также могут влиять на частоту сердечных сокращений.
Команда, возглавляемая учеными из Лаборатории молекулярной биологии MRC в Кембридже, Великобритания, в сотрудничестве с AstraZeneca, считает, что понимание того, как эти изменения в уровнях ионов изменяют работу сердца в течение дня, может помочь объяснить, почему вахтовые работники более уязвимы к проблемам с сердцем – потому что ионные ритмы, управляемые часами в сердце, “не синхронизированы” с их стимуляцией часами в мозге. Это новое понимание может привести к улучшению методов лечения и профилактических мер для борьбы с заболеваниями сердца.
Ведущий автор исследования, Алессандра Стенгерлин, была поражена, обнаружив, что уровни натрия/калия изменяются на целых 30% в изолированных клетках и сердечной ткани. Это придает поразительное двукратное ежедневное изменение электрической активности изолированных клеток сердца.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications.
