Unul dintre misterele de lungă durată ale inimii umane are legătură cu sistemul său nervos complex – sau „mini-creierul” inimii, așa cum este adesea descris. Oamenii de știință știu de ani de zile că acest sistem joacă un rol în funcția inimii, în special pentru a ajuta la gestionarea ritmului cardiac, dar aveau puține informații despre cum funcționează exact și cât de important este, în numeroase moduri, scrie Național Geographic.
Un studiu recent efectuat pe șoareci, publicat în revista Cell, deschide o nouă perspectivă convingătoare asupra sistemului nervos cardiac intrinsec (ICNS), rețeaua complexă de aproximativ 40.000 de neuroni care sunt încorporați în pernuțele adipose care înconjoară inima. Studiul sugerează că acest „mini-creier” este, de fapt, esențial pentru supraviețuire – iar descoperirile ar putea inspira noi terapii pentru corectarea aritmiilor și a altor anomalii cardiace.
Anterior, se credea că ICNS funcționează în principal ca o stație de releu pentru sistemul nervos autonom, un sistem al întregului corp care se ocupă de sarcini subconștiente precum bătăile inimii și respirația și este controlat în principal de sistemul nervos central, care se află în creier și măduva spinării. Cu toate acestea, noul studiu a descoperit că acesta face mult mai mult decât să transmită semnale de la creier la inimă: ICNS reglează activ funcția cardiacă, cu două populații diferite de neuroni care îndeplinesc sarcini distincte. Neuronii Npy+ mențin performanța cardiacă normală în condiții cotidiene – de exemplu, controlând ritmul cardiac, funcția cardiacă de bază și fluxul sanguin coronarian – în timp ce celălalt grup, neuronii Ddah1+, sunt esențiali pentru stabilitatea cardiacă și protejează inima de aritmii în timpul stresului fizic sau emoțional intens.
„Fără aceste circuite neuronale locale, inima nu se poate adapta corespunzător cerințelor fiziologice în schimbare”, explică Rui Chang, coautor al studiului și profesor asociat în departamentele de neuroștiințe și fiziologie celulară și moleculară de la Facultatea de Medicină a Universității Yale.
Neuronii din cadrul ICNS pot comunica între ei și cu alți neuroni controlați de sistemul nervos central. Drept urmare, ICNS este capabil să facă ajustări continue ale activității mecanice și electrice a inimii ca răspuns la condițiile schimbătoare – de exemplu, creșterea ritmului cardiac atunci când creierul detectează că trebuie să fii în alertă maximă „ca atunci când ești urmărit de un tigru”, spune Deepak L. Bhatt, profesor de medicină cardiovasculară la Școala de Medicină Icahn de la Mount Sinai din New York, sau încetinirea acestuia atunci când nu mai ești în pericol.
Însă ICNS nu se limitează la a prelua indicații de la alte sisteme. „Aceste semnale sunt bidirecționale – creierul și inima comunică între ele”, spune Majid Basit, cardiolog la Memorial Hermann Health System din Houston. Acesta preia informații de la creier și corp și apoi își face propriile ajustări, independent de sistemul nervos central. Acest lucru permite inimii să se adapteze mai rapid decât ar face-o prin intermediul căii de comunicare dintre creier și inimă mediate de sistemul nervos autonom.
De exemplu, spune Basit, ICNS ajută la menținerea cantității potrivite de flux sanguin din inimă ca răspuns la factori precum exercițiile fizice, emoțiile sau chiar schimbările de postură. De asemenea, s-a demonstrat că ajustează capacitatea inimii de a genera forță pe măsură ce se contractă, asigurându-se că poate pompa în mod adecvat sângele în tot corpul. Iar ICNS ajută inima să se relaxeze după contracție și coordonează ritmul bătăilor cu impulsuri electrice.
Înțelegerea acestor complexități ar putea inspira intervenții terapeutice promițătoare pentru situațiile în care inima nu funcționează corect. Scopul este de a dezvolta terapii viitoare care ar putea modula selectiv circuite neuronale specifice, în loc să stimuleze sau să suprime în general sistemul nervos autonom, spune Chang. Acest lucru i-ar ajuta pe medici să abordeze o problemă cardiacă – cum ar fi aritmiile cardiace cauzate de fibrilația atrială, insuficiența cardiacă, atacul de cord sau alte tulburări – direct și precis, fără a crea daune colaterale.
Tratamentele actuale pentru bolile de inimă tind să vizeze mușchiul inimii, vasele de sânge sau sistemul de conducere electrică. De exemplu, prin utilizarea anumitor medicamente , aceste abordări pot provoca efecte secundare nedorite, cum ar fi insuficiență renală, risc de sângerare, amețeli, oboseală și alte simptome problematice.
„Studiile noastre indică posibilitatea de a modula selectiv neuronii implicați într-o anumită funcție cardiacă, păstrându-i în același timp pe ceilalți”, spune Chang. Aceasta ar putea implica stimularea electrică a unor ramuri nervoase specifice cu modele de stimulare mai bine reglate sau medicamente care acționează asupra unor ținte moleculare bogate în anumiți neuroni.
O altă posibilitate care este cercetată în prezent este o ecografie focalizată, de intensitate redusă, despre care Chang notează că ar putea fi combinată cu medicamente specifice pentru a modula acțiunea anumitor neuroni. În plus, stimularea nervilor vagali – care conectează creierul cu diverse organe interne, inclusiv inima – ar putea fi utilă în unele cazuri, deoarece „stimulează inima folosind curenți electrici ușori”, spune Basit. În viitor, ar putea fi dezvoltate intervenții bazate pe gene pentru a viza selectiv anumite tipuri de celule nervoase din cadrul ICNS.
În cele din urmă, noua cercetare ridică perspectiva unui viitor în care oamenii de știință pot valorifica puterea „mini-creierului” inimii pentru a menține inima funcțională corect – și pentru a regla fin ceea ce nu funcționează optim.
Editor : Ș.R.
About the Author
