Исскуственные сердечные пейсмейкеры спасли и продлили жизни тысячей людей, но они имеют и свои недостатки – фиксированная частота пульса и ограниченный срок действия. Возможно ли долговременное биологическое решение?
Ричард Робинсон (Richard Robinson) и его коллеги из New York's Columbia and Stony Brook Universities уверенны в этом, а их работа, опубликованная в The Journal of Physiology, делает эту мечту на шаг ближе к реальности.
Естественный пейсмейкер, называемый синоатриальным узлом, очень уязвим при сердечном приступе, что делает сердцебиение слабым, медленным и ненадежным. У сердца лишь ограниченная способность к восстановлению после повреждения, поэтому обычным подходом в таком случае является установка электронного прибора для непосредственного отслеживания и контролирования сердцебиения.Терапии помогающие восстановить сердечный ритм биологическим путем могли бы стать лучшим решением, но здесь имеется несколько главных препятствий. Способ генерации в синоатриальном узле электрических сигналов, а, следовательно, и сердечного ритма, очень непростой. Между клетками существуют три независимых электрических канала, называемых “funny” каналы (за их сложное поведение), которые могут принимать участие в создании сигнала.
Исследование доктора Робинсона помогает понять работу каналов, но, что более важно, описывает разработанную клеточную культуру, которая точно имитирует функции каналов в целом сердце млекопитающих. Это ускоряет и делает более простыми будущие разработки в данной области.
Ученые использовали новую клеточную модель для «замены проводки» в двух каналах. В результате сердцебиение стало частым, с нерегулярными паузами, точно таким, как у собак и мышей.
Это только начало, так как новая клеточная модель имеет огромный потенциал для тестирования новых лекарств, влияющих на сердцебиение. Это открывает путь для разработки новых генетических и биологических пейсмейкеров.
Др. Робинсон комментирует, что новые разработки «будут ускорять развитие практических биологических пейсмейкеров, т.к. они позволяют быстро и более полно оценивать мутации индивидуальных каналов с использованием комбинированной культуры и модельных экспериментов до полного тестирования на животных».
