Первоначально считалось, что сердце взрослого млекопитающего представляет собой терминально дифференцированный орган.
В настоящее время показано, что оно вырабатывает новые кардиомиоциты вырабатываются, а микроциркуляторное русло формируется на протяжении всей жизни.
Было также показано, что сердце взрослого млекопитающего содержит популяцию резидентных эндогенных стволовых и прогениторных клеток, обладающих определяющими их характеристиками: самообновлением, клоногенностью и мультипотентностью. Вскоре после этого с помощью различных мембранных маркеров и факторов транскрипции было идентифицировано несколько типов эндогенных кардиогенных стволовых клеток и эндогенных кардиогенных клеток- предшественников
Описание различных популяций эКСК привело к парадоксальной ситуации, когда сердце, ранее описанное как невозобновляемый орган, стало органом с наибольшим количеством различных типов резидентных стволовых и прогениторных клеток.
Стволовые клетки в миокарде
-резидентные сердечные стволовые клетки
-эмбриональные стволовые клетки (ЭСК)
-стволовые клетки костного мозга (ККМ)
-мезенхимальные стволовые клетки (МСК)
С чисто теоретической точки, аутологичные стволовые клетки могут вызвать аритмии с помощью трех различных механизмов
- в процессе дифференцировки к конечному зрелому фенотипу стволовые клетки могут эволюционировать через промежуточные стадии, на которых внутренние электрофизиологические свойства клеточных мембран нестабильны, что, возможно, и способствует нарушению ритма;
- приживление стволовых клеток может быть связано с повышенной и гетерогенной адренергической иннервацией сердца, что может усилить пространственную неоднородность электрофизиологических свойств и инициацию желудочковой аритмии;
- местная травма или отек могут способствовать развитию аритмий
Факторы, которые могут привести к усилению автоматизма.
Исследования клеточной ЭСК выявили у них триггерную активность.
Если стволовые клетки имеют аномальную электрофизиологию и/или проявляют спонтанную электрическую активность, они могут стать источником электрического возбуждения.
В сердце человека
Размеры водителя ритма первого порядка
– синоаурикулярного (синусового) узла составляют 10-30 мм в длину, 5-7 мм в ширину и 1-2 мм толщины (глубины)
Размеры водителя ритма второго порядка
– атриовентрикулярного узла – 5-6 мм в длину, 2-3 мм в ширину
Собственная кардиостимуляторная активность имплантированных клеток не может преодолеть нормальный синусовый ритм, если они занимают небольшую площадь (например, 200 мкм на 20 мкм). Напротив, образуя более крупные плотные области имплантации клетки полученные из hESCs, могут генерировать кардиостимуляторные потенциалы, что часто используется для биопацикуляторного лечения брадиаритмий с помощью биопейсмейкеров
Факторы, которые могут привести к повтормому входу – re entry
Возникновение зоны функционального замедления и блокировки проводимости может быть обусловлено рядом механизмов, связанных с клетками-предшественниками.
Стволовые клетки способствуют замедлению проводимости между кардиомиоцитами. Появление в миокарде электрически неуправляемых клеток, в больших количествах, последние могут выступать в качестве поглотителей тока, тормозящих распространения потенциала действия. При отсутствии электрической связи стволовые клетки могут привести к увеличению площади блокады проводимости.
Факторы, которые могут привести к усилению триггерной активности
Сердечные эмбриональные клетки могут дифференцироваться как в кардиомиоциты, так и в пейсмейкерные (узловые) клетки. Накапливаются экспериментальные данные, касающиеся влияния микроокружения на дифференцировку кардиальных стволовых клеток и образование пейсмейкерных клеток.
•В качестве механизма развития аритмий может выступать ослабление межклеточных контактов в результате сниженной экспрессии коннексинов (политопные интегральные мембранные белки –белки щелевых контактов)
