Kaasaaegne mikroskoopia paljastab südame soopõhised struktuurierisused

Süda ühendab oma funktsiooni täitmiseks elektrilise stimulatsiooni, biokeemilised signaalid ja reaktsioonid ning mehaanilise töö. Tallinna Tehnikaülikooli süsteemibioloogia labor koostöös Oslo Ülikooli haiglaga uuris hiljuti avaldatud teadustöös seost elektrilise ja biokeemilise signaali vahel ühes lihasrakus.

Biokeemilist signaali kannab kaltsium, mis algatab mehaanilise töö. Enamik varasemaid uuringuid viitavad sellele, et meeste südamed näitavad suuremaid kaltsiumikontsentratsiooni kõikumisi, kirjutavad ERR-i teadusuudistes Tallinna Tehnikaülikooli süsteemibioloogia labori professorid Marko Vendelin ja Martin Laasmaa.

Oma töös keskendusid nad, kasutades tipptasemel mikroskoopiatehnikaid, isaste ja emaste hiirte südamelihasrakkude struktuursetele ning funktsionaalsetele erinevustele kaltsiumisignaalidele südamelöögi kestel ning uurisid, kuidas kaltsiumisignaalidega seotud oluliste raku struktuurielementide paigutus sugude vahel erineb ja kas see mõjutab südame kaltsiumisignaale.

Erinevalt varasematest uuringutest leiti, et emashiirte südamelihase rakkudes on elementaarsete kaltsiumivabastamise sündmuste ehk kaltsiumisädemete sagedus kõrgem ning emaste ja isaste hiirte südamelihasrakkude kaltsiumisädemete sageduste erinevused on tingitud RyR-ide paigutuse erinevustest. Samuti tuvastati erinevusi sugude vahel t-tuubulite võrgu paigutuses.

Vaatamata ilmsiks tulnud erinevustele leiti, et emaste ja isaste hiirte südamelihasrakkude kaltsiumisiirded on tegelikult sarnased. Küll aga vihjavad struktuursed erinevused emaste ja isaste hiirte südamelihasrakkude vahel soopõhistele erinevustele südamepatoloogias.

Nende paljulubavate tulemuste põhjal arendatakse kõrgetasemelisi mikroskoopiameetodeid edasi Eesti Teadusagentuuri rahastatavas projektis, mille raames uuritakse kaltsiumi signaaliülekande üksikasju südames nanoskaalal.

Artikkel ilmus ajakirjas Journal of Physiology. Uuringu läbiviimist toetas Eesti Teadusagentuur.