Alle iLive-inhoud wordt medisch beoordeeld of gecontroleerd op feiten om zo veel mogelijk feitelijke nauwkeurigheid te waarborgen.
We hebben strikte richtlijnen voor sourcing en koppelen alleen aan gerenommeerde mediasites, academische onderzoeksinstellingen en, waar mogelijk, medisch getoetste onderzoeken. Merk op dat de nummers tussen haakjes ([1], [2], etc.) klikbare links naar deze studies zijn.
Als u van mening bent dat onze inhoud onjuist, verouderd of anderszins twijfelachtig is, selecteert u deze en drukt u op Ctrl + Enter.
Hartcellen zijn gevoelig voor zelforganisatie
Laatst beoordeeld: 02.07.2025
In het hart verliezen sommige cellen periodiek hun vermogen om impulsen te geleiden. Om de hartactiviteit niet te verstoren, kunnen cardiomyocyten een apart vertakt geleidingssysteem vormen.
Cardiomyocyten zijn verantwoordelijk voor de contractiele functie van het hart. We hebben het over speciale cellen die elektrische impulsen kunnen genereren en doorgeven. Naast deze structuren bestaat het hartweefsel echter ook uit bindweefselcellen die de excitatiegolf niet doorgeven - bijvoorbeeld fibroblasten.
Normaal gesproken dragen fibroblasten bij aan de structuur van het hart en dragen ze bij aan de genezing van beschadigd weefsel. Bij een hartaanval en andere verwondingen en ziekten sterven sommige cardiomyocyten af: hun cellen raken gevuld met fibroblasten, net als bij littekenweefsel. Bij een grote ophoping van fibroblasten verergert de doorgang van een elektrische golf: deze aandoening wordt in de cardiologie cardiofibrose genoemd.
Cellen die geen impuls kunnen geleiden, blokkeren de normale hartactiviteit. Hierdoor wordt de golf om het obstakel heen geleid, wat kan leiden tot een circulatie van excitatie: er ontstaat een roterende spiraalgolf. Deze toestand wordt een omgekeerde impuls genoemd - dit is de zogenaamde re-entry, wat de ontwikkeling van een hartritmestoornis veroorzaakt.
Waarschijnlijk veroorzaken fibroblasten met een hoge dichtheid de vorming van een omgekeerde pulsberoerte om de volgende redenen:
- niet-geleidende cellen hebben een heterogene structuur;
- een groot aantal gevormde fibroblasten vormen een soort labyrint voor golfstromen, die gedwongen worden een langere en meer gebogen weg te volgen.
De piekdichtheid van fibroblaststructuren wordt de percolatiedrempel genoemd. Deze indicator wordt berekend met behulp van de percolatietheorie - een wiskundige methode om het ontstaan van structurele verbindingen te beoordelen. Dergelijke verbindingen zijn op dit moment geleidende en niet-geleidende cardiomyocyten.
Volgens berekeningen van wetenschappers zou hartweefsel zijn geleidingsvermogen verliezen wanneer het aantal fibroblasten met 40% toeneemt. Het is opmerkelijk dat in de praktijk zelfs geleiding wordt waargenomen wanneer het aantal niet-geleidende cellen met 70% toeneemt. Dit fenomeen hangt samen met het vermogen van cardiomyocyten om zichzelf te organiseren.
Volgens wetenschappers organiseren geleidende cellen hun eigen cytoskelet in bindweefsel zodanig dat ze een gemeenschappelijk syncytium met andere hartweefsels kunnen vormen. Specialisten beoordeelden de doorgang van een elektrische impuls in 25 bindweefselmonsters met verschillende percentages geleidende en niet-geleidende structuren. Hieruit werd een percolatiepiek van 75% berekend. Tegelijkertijd merkten wetenschappers op dat cardiomyocyten zich niet in een chaotische volgorde bevonden, maar georganiseerd waren in een vertakt geleidend systeem. Vandaag zetten de onderzoekers hun werk aan het project voort: ze staan voor het doel om nieuwe methoden te ontwikkelen voor het elimineren van hartritmestoornissen, gebaseerd op de informatie die tijdens de experimenten is verkregen.
Details over het werk zijn te vinden op journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1006597