심장 세포는 자기 조직화하기 쉽습니다.

심장에서는 일부 세포가 주기적으로 자극을 전달하는 능력을 잃습니다. 심장 활동을 방해하지 않기 위해 심근세포는 별도의 분지형 전도계를 형성할 수 있습니다.

심근세포는 심장의 수축 기능을 담당합니다. 우리는 전기 자극을 생성하고 전달할 수 있는 특수 세포에 대해 이야기하고 있습니다. 그러나 이러한 구조 외에도, 심장 조직은 자극파를 전달하지 않는 결합 조직 세포, 예를 들어 섬유아세포로 대표됩니다.

정상적으로 섬유아세포는 심장의 구조적 틀을 유지하고 손상된 조직 부위의 치유에 관여합니다. 심장마비 및 기타 부상과 질병으로 인해 일부 심근세포가 사멸합니다. 심근세포는 조직 흉터처럼 섬유아세포로 가득 차게 됩니다. 섬유아세포가 대량으로 축적되면 전기적 신호 전달이 악화되는데, 심장학에서는 이러한 상태를 심장섬유증이라고 합니다.

자극을 전달할 수 없는 세포는 심장의 정상적인 활동을 방해합니다. 결과적으로, 파동은 장애물을 우회하여 흥분 순환 경로를 형성할 수 있습니다. 즉, 회전 나선파가 형성됩니다. 이러한 상태를 역방향 자극 경로라고 하며, 소위 재진입이라고 하며, 이는 심박수 장애를 유발합니다.

고밀도 섬유아세포는 다음과 같은 이유로 역 펄스 뇌졸중을 형성할 가능성이 높습니다.

- 비전도성 셀은 이질적인 구조를 가지고 있습니다.

- 많은 수의 섬유아세포가 형성되면 파동의 흐름에 대한 일종의 미로가 되어, 더 길고 더 휘어진 경로를 따라가게 됩니다.

섬유아세포 구조의 최대 밀도를 침투 역치라고 합니다. 이 지표는 구조적 연결의 발생을 평가하는 수학적 방법인 침투 이론을 사용하여 계산됩니다. 현재 이러한 연결은 전도성 심근세포와 비전도성 심근세포입니다.

과학자들의 계산에 따르면, 섬유아세포 수가 40% 증가하면 심장 조직은 전도 능력을 잃게 됩니다. 실제로 비전도성 세포의 수가 70% 증가하더라도 전도는 관찰된다는 점은 주목할 만합니다. 이러한 현상은 심근세포의 자가 조직화 능력과 관련이 있습니다.

과학자들에 따르면, 전도성 세포는 섬유 조직 내에서 자체적인 세포골격을 형성하여 다른 심장 조직과 공통된 세포합체(syncytium)로 진입할 수 있도록 합니다. 전문가들은 전도성 및 비전도성 구조의 비율이 다른 25개의 결합 조직 샘플에서 전기 자극의 전달을 평가했습니다. 그 결과, 75%의 침투 피크가 계산되었습니다. 동시에, 과학자들은 심근세포가 무질서하게 배열되지 않고 분지된 전도성 시스템으로 조직되어 있음을 발견했습니다. 현재 연구진은 이 프로젝트에 대한 연구를 계속하고 있으며, 실험에서 얻은 정보를 바탕으로 부정맥을 제거하는 새로운 방법을 개발하는 목표를 가지고 있습니다.

해당 연구의 세부 사항은 journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1006597에서 확인할 수 있습니다.