Проведение возбуждения в сердце в норме и при заболеваниях — биология щелевых контактов, иммунная модуляция и вычислительная электрофизиология —

Проведение возбуждения в сердце является одним из ключевых факторов, определяющих нормальный ритм и предрасположенность к аритмиям. Хотя традиционно считалось, что аритмии обусловлены нарушениями автоматизма, триггерной активностью и механизмом re-entry, новые данные свидетельствуют о том, что нарушения проведения объединяют структурные, электрические и иммунные сигналы в единую аритмогенную основу. В настоящем обзоре обобщены многоуровневые механизмы распространения импульса с особым акцентом на сопряжение, опосредованное щелевыми контактами. Коннексин 43 (Cx43), основной коннексин желудочков, поддерживает межклеточный ток благодаря фосфорилирование-зависимой локализации во вставочных дисках; его ремоделирование приводит к замедлению проведения, неоднородному распространению возбуждения и повышенной уязвимости к re-entry. Недавние исследования показали, что резидентные макрофаги сердца поддерживают проведение возбуждения в желудочках, стимулируя фосфорилирование Cx43 посредством передачи сигнала амфирегулин — рецептор эпидермального фактора роста. Утрата этого пути, обеспечиваемого макрофагами, вызывает дезорганизацию Cx43, атриовентрикулярную блокаду, фибрилляцию желудочков и внезапную смерть при нагрузке на сердце, выявляя иммунно-электрический интерфейс, необходимый для стабильности проведения. В обзоре также рассматриваются нарушения проведения при заболеваниях человека, различия между мышами и человеком, а также данные, полученные с помощью электрокардиографии и современных методов вычислительного моделирования. Моделирование, связывающее молекулярные изменения с паттернами активации на уровне органа, создает механистический мост между клеточным сопряжением, целостностью сети волокон Пуркинье, распределением фиброза и клинической электрофизиологией. В совокупности эти данные характеризуют проведение возбуждения как динамическое, регулируемое свойство миокарда желудочков и указывают на то, что воздействие на щелевые контакты и иммунные пути может в будущем обеспечить развитие прецизионной кардиологии, основанной на механизмах проведения.