Загадка да Вінчі про м'язи серця нарешті розгадана: грають життєво важливу роль

Дослідники наблизилися до відповіді на медичне питання про структуру внутрішньої поверхні серця, вперше задане геніальним художником і винахідником Леонардо да Вінчі 500 років тому.

Вчені виявили, що складна мережа м'язових волокон (трабекули), які вистилають серце, дозволяє крові текти більш ефективно і може впливати на ризик серцевої недостатності. Дослідження опубліковано в журналі Nature.

Щоб зрозуміти роль та розвиток трабекул, міжнародна група дослідників використала штучний інтелект для аналізу 25 тисяч знімків серця за допомогою магнітно-резонансної томографії (МРТ), а також пов'язаних з ним морфологічних і генетичних даних.

Зазначається, що дослідження відповідає на дуже старі питання базової фізіології людини та призводить до нових напрямків розуміння серцевих захворювань, пише ScienceDaily.

У людей серце - перший функціональний орган, що розвивається, який починає спонтанно битися тільки через чотири тижні після зачаття. На ранньому етапі розвитку серці утворює складну мережу м'язових волокон, званих трабекул, які утворюють геометричні візерунки на внутрішній поверхні серця. Вважається, що вони допомагають насичувати киснем серце, що розвивається, але їх функція у дорослих залишається невирішеною загадкою з 16 століття.

"Наша робота значно просунула наше розуміння важливості міокардіальних трабекул... Тільки поєднання генетики, клінічних досліджень та біоінженерії привело нас до відкриття несподіваній ролі трабекули міокарда в роботі серця дорослої людини", - пояснює науковий співробітник лабораторії Колд-Спрінг-Харбор Ханна Мейер.

Леонардо да Вінчі був першим, хто намалював трабекули та їх фрактальні візерунки у вигляді сніжинок у 16 столітті. Він припустив, що вони зігрівають кров, що тече через серце, але їх справжнє значення досі не було з'ясовано.

Фото: ескіз людського серця Леонардо да Вінчі

"Наші результати відповідають на дуже старі питання базової біології людини. В міру того як великомасштабний генетичний аналіз і розвиток штучного інтелекту прогресують, ми перезавантажуємо наше розуміння фізіології до безпрецедентних масштабів", - зауважує заступник генерального директора EMBL Юен Бірні.

Дослідження показують, що шорстка поверхня серцевих шлуночків дозволяє крові текти більш ефективно під час кожного удару серця, точно так само, як ямочки на м'ячі для гольфу знижують опір повітря і допомагають м'ячу рухатися далі.

У дослідженні також виділяються 6 областей ДНК людини, які впливають на розвиток фрактальних структур у цих м'язових волокнах. Цікаво те, що дослідники виявили, що дві з цих областей також регулюють розгалуження нервових клітин, припускаючи, що аналогічний механізм може працювати в розвиненому мозку.

Дослідники з'ясували, що форма трабекул впливає на роботу серця, припускаючи потенційний зв'язок з серцевими захворюваннями. Щоб підтвердити це, вчені проаналізували генетичні дані 50 тисяч пацієнтів і виявили, що різні фрактальні структури в цих м'язових волокнах впливають на ризик розвитку серцевої недостатності.

Раніше медики розповіли, що таке синдром розбитого серця і як він впливає на здоров'я.

Також повідомлялося, що недавно вчені довели ефективність одного з напрямків народної медицини.