Nature Communications: циркадные ритмы в клетках сердца помогают изменять работу сердца в течение дня

В результатах нового исследования указывается, что циркадные ритмы в клетках сердца помогают изменять работу сердца в течение дня и могут объяснить некоторые проблемы людей со здоровьем, которые проявляются в заболевания сердечно-сосудистой системы. Новое исследование, проведенное при поддержке Совета по медицинским исследованиям и AstraZeneca Blue Sky Initiative, показывает, что циркадные ритмы внутри каждой клетки сердца также могут влиять на частоту сердечных сокращений.

В клетках сердца и других тканях существуют суточные часы, которые обычно синхронизируются гормональными сигналами, приводящими наши внутренние суточные ритмы в соответствие с циклом день/ночь. О суточных ритмах работы сердца известно уже много лет, и считается, что они обусловлены более сильной стимуляцией нервной системы в течение дня.

Команда, возглавляемая учеными из Лаборатории молекулярной биологии MRC в Кембридже, Великобритания, в сотрудничестве с компанией AstraZeneca, говорит, что понимание того, как эти изменения в уровнях ионов изменяют работу сердца в течение дня, может помочь объяснить, почему некоторые люди более уязвимы к проблемам, связанным с сердцем.

Ионные ритмы, управляемые часами в сердце, "рассинхронизируются" со стимуляцией от часов в мозге. Это новое понимание может привести к улучшению лечения и профилактических мер по борьбе с сердечными заболеваниями. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показало, что эти суточные ритмы могут изменяться для обеспечения изменения в клеточных белках: ионы буквально выкачиваются, чтобы "освободить место" для ежедневного повышения уровня белка.

Ведущий автор исследования, Алессандра Стангерлин обнаружила, что уровень натрия и калия меняется на 30% в изолированных клетках и тканях сердца. Это приводит к поразительному двукратному ежедневному изменению электрической активности изолированных клеток сердца. У мышей это, по-видимому, имеет такое же значение для понимания суточных изменений сердечного ритма, как и нервный контроль.

Хотя данное исследование проводилось с использованием клеток и мышей в лаборатории, его результаты подтверждаются результатами недавнего исследования, проведенного соавторами под руководством профессора Дэвида Бехтольда из Манчестерского университета. Их исследование показало, что циркадные ритмы сердечного ритма и электрической активности четко прослеживаются как у мышей, так и у людей, и что резкие изменения в поведении или режиме сна могут нарушить эти нормальные сердечные ритмы.