Τα νευρογλοιακά κύτταρα υπάρχουν σε όλο το νευρικό σύστημα και είναι κρίσιμα για την κανονική ανάπτυξη και λειτουργία. Οι ειδικοί κατηγοριοποιούν αυτά τα κύτταρα ανάλογα με την κύρια λειτουργία τους στο νευρικό σύστημα. Οι υποτύποι περιλαμβάνουν γλοία περιβλήματος, μικρογλοία και αστρογλοία. Το νευρικό σύστημα περιλαμβάνει το κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ), το περιφερικό νευρικό σύστημα (ΠΝΣ) και το αυτόνομο νευρικό σύστημα (ΑΝΣ). Τα δύο τελευταία συνεργάζονται για να ελέγχουν τα συστήματα και τις λειτουργίες μη εγκεφαλικών οργάνων, συμπεριλαμβανομένης της κίνησης των μυών, της πέψης, των αποκρίσεων «μάχομαι ή φεύγω», της αναπνοής, της κυκλοφορίας και του καρδιακού παλμού.
Τώρα, οι ερευνητές ανακάλυψαν έναν νέο τύπο γλοιακών κυττάρων στην καρδιά που είναι ζωτικής σημασίας τόσο για την ανάπτυξη όσο και για τη λειτουργία και μπορεί να εξηγήσει ορισμένες συγγενείς ανωμαλίες και άλλες καρδιακές παθήσεις. Ο ερευνητής Cody Smith, Ph.D., αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Βιολογικών Επιστημών στο Πανεπιστήμιο της Notre Dame, IN, και οι συνεργάτες του ανέφεραν τα ευρήματά τους στο PLOS Biology. Περιγράφουν επίσης τη λειτουργία και τη θέση του. Χρησιμοποιώντας ιστό από ζέβρα, ποντίκια και ανθρώπους, ο Δρ Σμιθ εντόπισε μια περιοχή της καρδιάς που ονομάζεται οδός εκροής (OT) που φιλοξενούσε κύτταρα στην αναζήτησή του για κύτταρα που μοιάζουν με αστρογλοία. Η νέα ανακάλυψη αυτών των καρδιακών νευρογλοιών ήταν συνεπής σε όλα τα είδη. Είναι ενδιαφέρον ότι αυτή η περιοχή του OT επηρεάζει την υγεία της καρδιάς.
Τι είναι τα καρδιακά γλοιακά κύτταρα;
Αναπτυξιακά, τα νευρωνικά κύτταρα στο ΚΝΣ τυπικά προηγούνται αυτών στο PNS και το ANS, έτσι ο Δρ Smith και η ομάδα του αναζήτησαν την προέλευση αυτών των πληθυσμών αστρογλοιακών κυττάρων προτού φτάσουν στην καρδιά. Χρησιμοποιώντας το μοντέλο zebrafish, επιβεβαίωσε ότι η πηγή αυτών των νευρογλοιακών κυττάρων ήταν η νευρική κορυφή που βρίσκεται στον οπίσθιο εγκέφαλο. Μέσα σε 24 ώρες από τη γονιμοποίηση των εμβρύων ζέβρα, τα νευρογλοιακά κύτταρα άρχισαν να μεταναστεύουν στην καρδιά. Την 4η ημέρα, είχαν κατοικήσει το ΟΤ. Εκεί, ένα μέρος των κυττάρων στη συνέχεια διαφοροποιήθηκε σε καρδιακό νευρογλοιακό νεύρο ενώ ένα άλλο τμήμα διαφοροποιήθηκε σε καρδιομυοκύτταρα και κύτταρα λείων μυών.
Η ομάδα του Δρ Σμιθ επιβεβαίωσε αργότερα την παρουσία αυτών των αστρογλοιών στον καρδιακό ιστό τόσο του ποντικού όσο και του ανθρώπου. Σε αντίθεση με την προηγούμενη έρευνα, ήταν η αστρογλοία που προηγήθηκε της νευρωνικής ανάπτυξης – αυτό ήταν δύσκολο να εξηγηθεί δεδομένου ότι η αξονική διακλάδωση των νευρώνων συμβαίνει μόνο απουσία γλοίας. Για να ελέγξουν την υπόθεσή τους ότι αυτά τα καρδιακά νευρογλοία ρυθμίζουν τις αυτόνομες λειτουργίες που σχετίζονται με την καρδιά, ο Δρ Smith και η ομάδα του αφαίρεσαν ή αφαίρεσαν τα κύτταρα σε όλα τα είδη. Κατά μέσο όρο, τα αποκομμένα δείγματα είχαν αυξημένους καρδιακούς παλμούς άνω των 20 παλμών ανά λεπτό. Αυτή η ρυθμική αύξηση του καρδιακού ρυθμού είναι γνωστή ως κοιλιακή ταχυκαρδία. Δεδομένου ότι η κοιλιακή ταχυκαρδία εμφανίζεται λόγω μιας ανισορροπίας της ιοντικής δραστηριότητας στο OT, οι επιστήμονες ήθελαν να μάθουν εάν η απουσία καρδιακού νευρογλοίου σε αυτήν την περιοχή ήταν η κύρια αιτία.
Για να γίνει αυτό, αφαίρεσαν την καρδιακή νευρογλοία σε άλλες περιοχές, κυρίως στον κόλπο – τον άνω θάλαμο της καρδιάς. Δεν υπήρξε καμία επίδραση στον καρδιακό ρυθμό, επιβεβαιώνοντας τη σημασία της καρδιακής νευρογλοίας στην ΟΤ περιοχή. Επιπλέον, αποκάλυψαν σημαντικές επιδράσεις κατάντη αυτής της διαταραχής του καρδιακού νευρογλοίου στους συμπαθητικούς και παρασυμπαθητικούς κλάδους του ANS. Ο χημικός χειρισμός της καρδιακής νευρογλοίας προκάλεσε σημαντική αύξηση στη διάρκεια της κοιλιακής μαρμαρυγής – έναν ακανόνιστο καρδιακό παλμό – υποδηλώνοντας έναν αντιδραστικό ρόλο του συμπαθητικού νευρικού συστήματος στη δυσρυθμία. Ο Δρ Smith σημείωσε ότι το 30% των συγγενών καρδιακών ανωμαλιών έχουν άμεσες σχέσεις με τη δυσλειτουργία της ΟΤ. Ωστόσο, παραμένει ασαφές εάν αυτό οφείλεται ειδικά σε μια απόκλιση του καρδιακού νευρογλοίου στην αναπτυξιακή διαδικασία.