Сердечко учат биться с фибрилляцией
Сердечко учат биться с фибрилляцией
25 сентября 2020
Сердечко могло бы и само управляться с небезопасными хаотическими сокращениями, именуемыми фибрилляцией – необходимо лишь осознать, как эту способность включить в сердечной мышце.
(Иллюстрация: lightsource / Depositphotos)
Открыть в полном размере
‹
›
Слова «фибрилляция» и «дефибриллятор» знакомы нам по расхожим сценам в кино и телесериалах: один доктор орет другому что-то вроде «мы его теряем!», иной включает дефибриллятор, кладёт на умирающего две пластинки с проводами и пускает ток – и сердечко умирающего начинает биться.
Но, фактически, что такое фибрилляция? Это одна из разновидностей аритмии, резвое нерегулярное сокращение сердечной мускулы. Сердечко само генерирует внутри себя электронные сигналы, которые управляют его сокращениями. Если электронные импульсы утратят порядок и регулярность, то и мускула в предсердиях и желудочках начнёт сокращаться несогласованно, несинхронно. В итоге кровоток весьма и весьма очень усугубляется, в том числе и в сосудах, питающих само сердечко.
Дефибриллятор даёт мощный электронный разряд, который восстанавливает нормальную электронную активность сердца. Современные дефибрилляторы инсталлируются в поездах и самолетах, а некие даже имплантированы прямо в организм – они распознают фибрилляцию и управляются с ней без вмешательства докторов. Тем не наименее, дефибрилляторы не постоянно оказываются под рукою, а у дорогостоящих имплантируемых дефибрилляторов есть ряд противопоказаний. Не считая того, у их случаются произвольные разряды, повреждающие ткани и вызывающие сильную боль.
Исследователи из Лейденского института, Амстердамского института, Лёвенского католического института и Уральского федерального института представили, что для дефибрилляции можно применять не наружный источник тока, а ресурсы самого сердца. Электронный импульс в клеточках возникает при перегруппировке положительных и отрицательных ионов по обе стороны клеточной мембраны. Ионы перегруппировываются благодаря особенным белкам – ионным каналам, интегрированным в мембрану; одни ионные каналы срабатывают тогда, когда необходимо запустить импульс, остальные – когда мембрану необходимо возвратить в рабочее состояние.
Как просто додуматься, электронный импульс в {живых} «проводах» (будь то нейроны, либо мышечные клеточки, либо что ещё) зависит от концентрации ионов на мембране. Мысль исследователей была в том, что различия в концентрациях могло бы хватить не только лишь на генерирование обыденных импульсов, да и на то, чтоб устроить электронную встряску при фибрилляции. Представим, что в клеточках сердца есть ещё какие-то ионные каналы, которые реагируют на фибрилляцию и открывают доп поток ионов. Этот поток ионов порождает электронный импульс, который исправляет ситуацию, возвращая сердечной мышце согласованную ритмичность.
Сначала таковой канал был сотворен в виде теоретической модели, в виде системы дифференциальных уравнений, которую испытывали на компьютерных же моделях аритмии. Потом модель испытали на клеточках сердечной мускулы, в мембрану которых вставляли микропипетки – они служили теми доп ионными каналами. Током ионов через микропипетки управляли при помощи компьютерной программки, которая, в свою очередь, была базирована на модельных уравнениях. На {живых} клеточках удалось показать, что сам по для себя доп ионный канал полностью может работать как дефибриллятор, другими словами создавать корректирующий импульс. Результаты работы описаны в журнальчике eLife.
Но если гласить о том, как применять эту идею на живом организме, то здесь микропипетки, естественно, не подступают. Тут необходимо или отыскать готовый канал – другими словами белок либо комплекс белков – с схожими качествами. Может быть, таковой канал есть в каких-нибудь наших клеточках, может быть – у каких-нибудь звериных. С иной стороны, можно подправить какой-либо уже имеющийся ионный канал, чтоб она стал работать так, как нам необходимо. И позже его ввести в клеточки сердца.
Тут, разумеется, придётся применять способы генетической инженерии. И хотя пока это кажется фантастикой, кто понимает, что будет в не далеком будущем; в конце концов, генетическую инженерию уже на данный момент полностью отлично употребляют при лечении неких весьма тяжёлых заболеваний.
По материалам пресс-службы Уральского федерального института.
Источник: