Człowiek różni się... sercem

Ludzkie serce przystosowało się do wspierania wyprostowanej postawy, ruchu i większego mózgu. Ludzie mają gładką ścianę lewej komory serca, podczas gdy szympansy mają w tym miejscu pęki mięśni ułożonych w siatkę - dowiódł międzynarodowy zespół naukowców na łamach "Nature Communications".

Ludzie oddzielili się od szympansów (Pan troglodytes) - czyli ostatniego wspólnego przodka - między pięcioma a sześcioma milionami lat temu. W przeciwieństwie do innych ssaków ludzie wyewoluowali, aby poruszać się w pozycji pionowej i angażować się w większą ilość aktywności, jak polowania. U człowieka rozwinął się też znacznie większy mózg. Wszystkie te zmiany w ciele człowieka były związane z o wiele większym metabolizmem, wymagającym pompowania większej ilości krwi do mięśni i mózgu. Mimo tego do niedawna uważano, że struktura i funkcja serca u ssaków jest taka sama.

Aimee Drane z Wydziału Medycyny i Nauk Przyrodniczych w Swansea University (Wielka Brytania) i zespół weterynarzy z innych krajów przez ostatnie dziesięć lat badała układ sercowo-naczyniowy człowiekowatych - czyli grupę obejmującą "wielkie małpy" - goryle, szympansy, orangutany, a także człowieka. Naukowcy wykorzystywali głównie ultrasonografię, dzięki której można ocenić strukturę i funkcję serca, jego wielkość oraz sposób, w jaki mięśnie kurczą się, skręcają i rotują.

"Korzystając z ultrasonografii serca odkryliśmy, że lewa komora - główna komora pompująca serca - u szympansów zawiera pęki mięśni ułożonych w siatkę, znaną jako 'beleczki mięśniowe'. Udało nam się też potwierdzić, że beleczki mięśniowe występują w sercach innych wielkich małp" - napisała Aimee Drane w artykule dla "The Conversation".

W przeciwieństwie do szympansów, ściana lewej komory w sercu człowieka jest gładka. Wyniki badań naukowców ujawniły także istotną różnicę w funkcji mięśnia sercowego podczas skurczu.

Korzystając z echokardiogramu serca, który śledzi ruch mięśnia sercowego podczas skurczu i rozkurczu, badano, jak mięsień pogrubia się, skręca, rotuje i wydłuża. Okazało się, że u ludzi, u których beleczki mięśniowe są najmniej rozwinięte, zaobserwowano znacznie większy skręt i rotację na wierzchołku serca podczas skurczu. W przeciwieństwie do ludzi serca wielkich małp, mocno beleczkowate, wykazywały znacznie mniejszy ruch.

Wyniki badań zostały opublikowane w "Nature Communications" (https://www.nature.com/articles/s42003-024-06280-9).

"Uważamy, że ludzkie serce wyewoluowało w kierunku odejścia od beleczkowanej struktury widocznej u wielkich małp, aby zwiększyć swoją zdolność do skręcania i kurczenia się. Ten zwiększony ruch skrętny, wraz z gładkimi ścianami komory, prawdopodobnie pozwala ludzkiemu sercu pompować większą ilość krwi z każdym uderzeniem, co jest potrzebne do obsługi dużego mózgu czy przy wysiłku fizycznym" - stwierdziła Drane.

Kolejnym zagadnieniem, nad którym pracują naukowcy, są choroby serca. W przeciwieństwie do ludzi wielkie małpy wydają się nie cierpieć z powodu choroby wieńcowej. Zamiast tego ich mięsień sercowy ulega procesowi włóknienia, czyli pogrubienia, co powoduje słabe kurczenie się i podatność na arytmię. Przyczyna tej choroby jest nieznana.

"Przeprowadzamy ocenę fizjologii sercowo-naczyniowej wielkich małp na całym świecie, aby lepiej zrozumieć tę chorobę. Przed rozpoczęciem naszych badań niewiele było wiadomo o fizjologii sercowo-naczyniowej wielkich małp. Dzięki współpracy z praktykami weterynaryjnymi, nasze badania pozwoliły wygenerować istotne dane, znacząco poprawiając zrozumienie ewolucji ludzkiego serca, jak również zrozumienie, diagnozę i leczenie chorób serca u wielkich małp" - podsumowała.

Urszula Kaczorowska