У сердца нашли нейроны, которые включаются при сильном стрессе

Учёные обнаружили в нервной системе сердца мышей группу нейронов, которая становится особенно важной при сильном стрессе. Эти клетки помогали сохранять стабильный сердечный ритм, а их удаление повышало риск опасных нарушений электрической активности и внезапной остановки сердца. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.

Сердце получает команды от головного мозга, однако внутри самого органа также находится собственная сеть нервных клеток. Её называют внутренней сердечной нервной системой, а иногда неофициально сравнивают с «маленьким мозгом» сердца.

Эта сеть не способна думать или испытывать эмоции. Она помогает обрабатывать нервные сигналы, регулировать частоту сокращений и поддерживать нормальную электрическую активность сердечной мышцы.

В сердце нашли две группы нейронов

Исследователи из Медицинской школы Йельского университета изучили нервные клетки внутри сердца взрослых мышей. Для этого учёные использовали генетические методы и трёхмерную визуализацию, позволяющую увидеть расположение нейронов и нервных волокон.

Анализ показал, что клетки можно разделить как минимум на две функциональные группы. Они отличались набором активных генов, связями с другими отделами нервной системы и влиянием на работу сердца.

Первая группа, обозначенная как Npy+, участвовала в повседневном контроле сердечного ритма. Когда исследователи искусственно активировали эти нейроны, частота сокращений сердца снижалась.

Удаление клеток Npy+ приводило к тяжёлым последствиям. Сердце теряло нормальный контроль ритма, у животных развивалась сердечная недостаточность. Это показало, что данные нейроны необходимы для стабильной работы органа даже в обычных условиях.

Другие клетки проявили себя во время стресса

Вторая группа нейронов, получившая обозначение Ddah1+, в спокойной обстановке почти не влияла на состояние мышей. После её удаления животные продолжали жить, а их сердце сохраняло относительно нормальный ритм.

Ситуация менялась при сильном стрессе. Во время эксперимента мышей на короткое время ограничивали в движении, вызывая выраженную стрессовую реакцию.

У животных с сохранёнными нейронами Ddah1+ сердце продолжало поддерживать стабильную электрическую активность. Если эти клетки удаляли, стресс мог провоцировать серьёзные нарушения ритма. У части мышей происходила внезапная остановка сердца.

Исследователи предполагают, что эта группа нейронов работает как резервная защитная система. В обычной ситуации она почти незаметна, но при экстремальной нагрузке помогает сердцу справляться с резкими изменениями нервных сигналов.

Почему сердце реагирует на эмоции

Во время испуга, тревоги или физической опасности головной мозг запускает стрессовую реакцию. В кровь поступают гормоны, сердцебиение ускоряется, давление повышается, а организм готовится к действию.

Для здорового человека такая реакция обычно безопасна. Однако при заболеваниях сердца или нарушениях электрической проводимости резкий стресс может увеличить вероятность аритмии.

Новое исследование помогает понять, что контроль реакции сердца может происходить не только в головном мозге. Часть сигналов дополнительно обрабатывается нервными клетками, которые расположены непосредственно внутри органа.

Исследование пока проводилось только на мышах

Полученные результаты нельзя напрямую переносить на людей. Хотя сердце и нервная система мышей имеют много общих механизмов с человеческими, устройство отдельных нервных цепей может отличаться.

Учёным ещё предстоит выяснить:

• есть ли у человека аналогичные группы сердечных нейронов;
• как они работают при эмоциональном и физическом стрессе;
• меняется ли их активность при аритмии и сердечной недостаточности;
• можно ли безопасно воздействовать на них лекарствами или электрической стимуляцией.

Если подобный механизм подтвердится у людей, нервная система сердца может стать новой целью при лечении некоторых видов аритмии. В будущем врачи, возможно, смогут воздействовать не только на сердечную мышцу, но и на отдельные нервные цепи, управляющие её работой.

Пока речь идёт о фундаментальном исследовании, а не о готовом методе лечения. Учёные показали, что внутренняя нервная система сердца устроена сложнее, чем считалось ранее, и разные группы её клеток отвечают за разные режимы работы органа.