Het hart in het midden van de borstkas
Na een halsstarrige dissectie van het menselijke lichaam in organen, cellen, moleculen en andere organellen is er nu een nieuwe wetenschap die alles weer samenbrengt en een nieuw licht werpt op de fysiologie en op ziektes. In dat nieuwe concept krijgt het hart bijzondere aandacht.
De technieken van moleculaire biologie zijn de laatste jaren sterk toegenomen. Het combineren van die technieken onderling en met oudere technieken bij het analyseren van een probleem is uitgemond in een nieuwe werkwijze, systeembiologie genoemd. Dat is een academisch domein dat verschillende informatieniveaus probeert te integreren om te begrijpen hoe biologische systemen in elkaar zitten.
Een netwerk van relaties
Die wetenschap kijkt niet meer alleen naar geïsoleerde structuren (organellen, cellen, fysiologische systemen, netwerken van genen en eiwitten die ze met elkaar verbinden) en de werking ervan, maar naar de mogelijke onderlinge relaties. Dat veronderstelt uiteraard een goede samenwerking van teams die georganiseerd zijn in netwerken, en krachtige computers teneinde geïntegreerde kennismodellen van de onderzochte voorwerpen te bouwen.
Een heel programma
Al in 2006 heeft het Amerikaanse National Heart Lung and Blood Institute een programma van systeembiologie gelanceerd om een nieuw licht te werpen op de normale en pathologische mechanismen van de werking van het hart, de longen en het bloed. Zo kon een terugkoppelingsschema worden opgesteld van de neurale controle van de ademhaling, dat nieuwe instrumenten aanreikt voor onderzoek van bronchiale hyperreactiviteit. Vorsers hebben dat model gerelateerd aan een ander model betreffende het bloed en inflammatoire aandoeningen en met name de vele ontstekingsmediatoren die we nu kennen, en hun interacties met de neuronen die de ademhaling regelen. Zo hebben ze een nieuwe kijk gekregen op cardiorespiratoire problemen. Ze hebben er studies aan toegevoegd over hemoglobine, de microcirculatie en trombusvorming en zo konden nieuwe hemodynamische aspecten worden ontdekt.
Een nieuwe lectuur
Dat leidt logischerwijze tot vragen over de werking van het hart en hartinsufficiëntie (in het hart en bij hartinsufficiëntie spelen contractiele eiwitten een belangrijke rol). De voorstanders van die werkwijze twijfelen er niet aan dat dat zal uitmonden in een nieuwe kijk op aandoeningen van het hart, de longen en het bloed.
Referentie
Winslow RL. Systems biology approaches to understanding the cause and treatment of heart, lung, blood, and sleep disorders. Frontiers in Physiology 2014; 5: 107 (1-2).