Новини науки

Сенс малюнка Леонардо да Вінчі розкрили через 500 років

 Вчені стали на кілька кроків ближче до розуміння функції складної мережі гіллястих м’язових волокон, що вистилають внутрішню поверхню серця, про роль яких замислювався ще Леонардо да Вінчі.

На етапі розвитку ембріона в серці утворюється складна мережа гіллястих м’язових волокон — трабекул. Геометричний візерунок на внутрішній поверхні серця, що нагадує ромби, які чергуються, кілька століть не піддавався науковому поясненню. Свіжа стаття міжнародної групи дослідників, опублікована в журналі Nature, відкриває завісу таємниці, яку представив світу Леонардо да Вінчі близько 500 років тому.

Знаменитий учений і творець був першим, хто записав форму трабекул. Да Вінчі також висловив гіпотезу про призначення мережі волокон. Він припустив, що ці м’язи потрібні, щоб зігрівати кров, коли вона протікає через серце. Тепер вважається, що трабекули беруть участь у насиченні зростаючого серця киснем, однак їхня функція в дорослому організмі так і залишилася загадкою з XVI століття.

Будова людського серця. Ілюстрація в стилі Леонардо да Вінчі, створена за кількома його ескізами.

Щоб наблизитися до розкриття таємниці, група вчених провела аналіз 25 тисяч МРТ-знімків серця, а також пов’язаних з ними морфологічних і генетичних даних пацієнтів. Дослідники з’ясували, що шорстка поверхня серцевих шлуночків змушує кров текти швидше під час кожного удару серця. Приблизно той же ефект дають ямочки на м’ячі для гольфу, зменшуючи опір повітря і дозволяючи штовхнути м’яч далі.

Генетичний аналіз виявив 6 ділянок ДНК, які «малюють» візерунок трабекул. Знати «художника» в обличчя важливо тому, що форма загадкової мережі м’язів впливає на роботу серця. Вчені також припустили, що форма трабекул пов’язана з небезпечними захворюваннями нашого невтомного мотора. Щоб підтвердити здогадку, були проаналізовані генетичні дані ще 50 тисяч пацієнтів. Виявилося, що фрактальні структури в волокнах трабекул дійсно впливають на ризик розвитку серцевої недостатності.

Робота вчених в черговий раз показала, як хитро і тонко влаштовані наші тіла. Можуть знадобитися цілі століття і об’єднання передових методів аналізу даних, щоб розібратися у всіх таємницях живих організмів.

«Тільки поєднання генетики, клінічних досліджень і біоінженерії призвело нас до відкриття несподіваної ролі трабекули в роботі серця дорослої людини», — сказала Ханна Мейер, науковий співробітник лабораторії в Колд Спрінг Харбор, де проводилися роботи.

У планах учених — і далі досліджувати трабекули. Це допоможе краще зрозуміти шляхи розвитку серцевих захворювань і виробити нові методи їх лікування.