تحافظ الخلايا العصبية الغامضة في القلب على ضغط الدم لمنع الإغماء

عند قيامك من الكرسي، يرتفع ضغط دمك على الفور لتعويض الحركة ويمنعك من الإغماء. لعقود من الزمن، اعتقد الباحثون أن الخلايا العصبية التي تسمى مستقبلات الضغط في الشرايين تتحكم في هذه العملية عن طريق الإشارة إلى الانخفاض المفاجئ في ضغط الدم إلى الدماغ، الذي يصدر بعد ذلك أوامر بتضييق الأوعية الدموية. ويشتبه بعض الخبراء في أن الخلايا العصبية الأخرى قد تساعد في الحفاظ على ضغط الدم أثناء مثل هذه التحولات في الوضع، لكنهم لم يعرفوا أي منها.

بالنسبة لدراسة نشرت مؤخرا في طبيعةألقى العلماء نظرة فاحصة على الخلايا العصبية الغامضة في القلب التي يمكن أن تكون متورطة. يقول كبير مؤلفي الدراسة ستيفن ليبرلز، عالم الأعصاب الجزيئي في جامعة هارفارد: “من المعروف أنها موجودة، لكن لم تكن لدينا أي فكرة عما كانت تستشعره”. ومن خلال العمل مع الفئران، ركز فريقه على بروتين يسمى PIEZO2 الذي يحول الضغط على أغشية الخلايا إلى إشارات عصبية. وجد الباحثون أن الخلايا العصبية المعبرة عن PIEZO2 تلتف حول الغرف الأربع لقلب الفأر في هياكل معقدة تشبه الشبكة. يقول ليبرلز: “توجد مثل هذه الخلايا العصبية في قلب الإنسان أيضًا”.

لفهم وظيفة الخلايا العصبية، قام ليبرلز وزملاؤه بتدوير الفئران من الوضع الأفقي إلى الوضع المستقيم أثناء مراقبة أعضائهم الحيوية في الوقت الفعلي. يقوم الفأر السليم بضبط معدل ضربات قلبه على الفور للتعويض عن هذا التغيير في الوضعية. عندما حقن الباحثون الفئران بمادة سامة تقتل بشكل انتقائي الخلايا العصبية PIEZO2 في القلب، انخفض ضغط الدم لديهم، وفشلوا في التعافي. عندما تسبب الباحثون في حدوث نزيف لدى الفئران، تصرفت الخلايا العصبية PIEZO2 قبل وقت طويل من قدرة أجهزة الاستشعار في الشرايين على إطلاق الإنذار، مما يشير إلى أن لديها خطًا مباشرًا على حجم الدم.

حول دعم الصحافة العلمية

إذا كنت تستمتع بهذا المقال، ففكر في دعم صحافتنا الحائزة على جوائز من خلال الاشتراك. من خلال شراء اشتراك، فإنك تساعد على ضمان مستقبل القصص المؤثرة حول الاكتشافات والأفكار التي تشكل عالمنا اليوم.

ويشتبه الفريق في أن الدماغ على الأرجح يحصل على إحساس عام بضغط الدم من الشرايين، لكنه يعتمد على أجهزة استشعار القلب المكتشفة حديثًا للحصول على تحديثات عالية الدقة حول حجم الدم الذي يتحرك عبر العضو.

يقول أرديم باتابوتيان، عالِم الأحياء الجزيئية في معهد سكريبس للأبحاث، والذي لم يشارك في الدراسة: “خلص الباحثون إلى أن الخلايا العصبية المعبرة عن PIEZO2 مطلوبة للحفاظ على ضغط الدم ودعم البقاء على قيد الحياة أثناء استنفاد حجم الدم”. فاز باتابوتيان بجائزة نوبل في الفسيولوجيا أو الطب لعام 2021 لاكتشافه الدور الذي تلعبه بروتينات PIEZO1 وPIEZO2 في استشعار المحفزات الميكانيكية. ويضيف: “هذه دراسة مهمة تقدم رؤى قيمة حول تنظيم القلب والأوعية الدموية”. لكن بحثنا عن الخلايا العصبية الغامضة في الدورة الدموية لم ينته بعد.

لاحظ ليبرلز وزملاؤه في دراستهم أن هناك على الأقل ستة أنواع مختلفة من الخلايا العصبية في نظام القلب والأوعية الدموية، وما زلنا لا نعرف وظيفة ثلاثة من تلك الأنواع الستة. يقول ليبرلز: “نريد أن نعرف كيف يعملون”. “هناك الكثير للقيام به.”

حان الوقت للدفاع عن العلم

إذا استمتعت بهذا المقال، أود أن أطلب دعمكم. العلمية الأمريكية لقد عمل كمدافع عن العلوم والصناعة لمدة 180 عامًا، وربما تكون اللحظة الحالية هي اللحظة الأكثر أهمية في تاريخ القرنين.

لقد كنت العلمية الأمريكية مشترك منذ أن كان عمري 12 عامًا، وقد ساعد ذلك في تشكيل الطريقة التي أنظر بها إلى العالم. SciAm يثقفني ويسعدني دائمًا، ويلهمني شعورًا بالرهبة تجاه عالمنا الواسع والجميل. وآمل أن يفعل ذلك بالنسبة لك أيضا.

إذا كنت الاشتراك في العلمية الأمريكيةأنت تساعد في ضمان أن تغطيتنا تركز على البحث والاكتشاف الهادف؛ وأن لدينا الموارد اللازمة للإبلاغ عن القرارات التي تهدد المختبرات في جميع أنحاء الولايات المتحدة؛ وأننا ندعم العلماء الناشئين والعاملين على حد سواء في وقت لا يتم فيه الاعتراف بقيمة العلم نفسه في كثير من الأحيان.

وفي المقابل، تحصل على الأخبار الأساسية، ملفات بودكاست آسرة، ورسوم بيانية رائعة، لا يمكنك تفويت النشرات الإخبارية ومقاطع الفيديو التي يجب مشاهدتها، ألعاب التحدي، وأفضل الكتابة والتقارير في عالم العلوم. يمكنك حتى إهداء شخص ما اشتراكًا.

لم يكن هناك وقت أكثر أهمية بالنسبة لنا للوقوف وإظهار أهمية العلم. آمل أن تدعمونا في تلك المهمة.