Die meisten Menschen assoziieren Nervenzellen (Neuronen) mit dem Gehirn, aber das Herz hat auch ein Netzwerk von Nervenzellen, das als „intrinsisches Herznervensystem“ (ICN) bekannt ist. Jetzt wurde zum ersten Mal ein virtuelles 3D-Herz erstellt, das das ICN auf zellulärer Ebene darstellt.
Es wurde von Wissenschaftlern aus verschiedenen Studienbereichen entwickelt und sollte es Forschern ermöglichen, die Organisation und Funktion der Neuronen des Herzens bis ins kleinste Detail zu untersuchen.
Um das 3D-Modell zu erstellen, das einem Rattenherz nachempfunden ist, kombinierten die Wissenschaftler verschiedene Techniken. Zuerst nahmen sie dünne Schnitte durch das Herz und gewannen dabei Mikroskopbilder und Gewebeproben. Sie verwendeten diese, um die Grundlage für die 3D-Konstruktion zu schaffen.
Anschließend wurden den Rattenherzen einzelne Nervenzellen entnommen und daraus genetische Informationen gewonnen. Diese Daten wurden dann in das 3D-Modell eingepasst, sodass die Wissenschaftler die Rolle der einzelnen Nervenzellen verstehen konnten.
Während die Forschung auf Rattenherzen basierte, sagt das Team, dass sie Auswirkungen auf die Humanmedizin haben sollte.
Beispielsweise wurden bestimmte Fälle von Herzerkrankungen durch die Stimulation des Vagusnervs gebessert, der vom Gehirn bis zum Bauch verläuft und sich in den Hals, das Herz, die Lunge und das Verdauungssystem verzweigt. Es ist jedoch unklar, warum einige Fälle von Herzerkrankungen auf diese Weise geheilt werden können und andere nicht.
Lesen Sie mehr über das Herz:
- Fitbit untersucht, ob Wearables Herzerkrankungen diagnostizieren können
- Revolutionäre neue Klappe könnte Kinder vor wiederholten Operationen am offenen Herzen bewahren
- Veganer und Vegetarier haben ein geringeres Risiko für Herzerkrankungen, aber ein erhöhtes Schlaganfallrisiko
„Die Bewertung dieser Herzneuronen aus anatomischer und molekularer Sicht kann uns helfen, ihre Funktion besser zu verstehen und Therapien zu entwickeln, die diese schützenden Wirkungen des Vagusnervs auf das Herz von mehr Patienten ausüben können“, sagte Co-Autor Dr. Jonathan Gorky von Thomas Jefferson Universität.
Die zur Erstellung dieses Modells verwendeten Methoden wurden über das SPARC-Programm bei sparc.science zur Verfügung gestellt, sodass andere Teams auf der Forschung aufbauen und möglicherweise den Weg für die Entwicklung virtueller Karten anderer Organe weisen können.