På vej mod en naturlig pacemaker
Kunstige hjertes pacemakere har reddet og forlænget livet for tusindvis af mennesker, men de har deres mangler – såsom en fast puls og en begrænset levetid. Kunne en permanent biologisk løsning være mulig?
Richard Robinson og kolleger fra Columbia og Stony Brook Universities i New York mener bestemt det, og deres arbejde, der er offentliggjort i det seneste nummer af The Journal of Physiology, bringer drømmen et skridt nærmere virkeligheden.
Kroppens egen naturlige pacemaker, kaldet sinoatrialknuden (SA-knuden), er ekstremt sårbar over for skader under et hjerteanfald, hvilket ofte efterlader patienten med en svag, langsom eller upålidelig hjerterytme. Hjertet har begrænset mulighed for at komme sig efter skaden, så den konventionelle fremgangsmåde er at montere en elektronisk anordning til at overvåge og styre slaget direkte.
Therapier, der hjælper med at øge hjerterytmen biologisk, kunne være en langt bedre løsning, men der er nogle store forhindringer. Den måde, hvorpå de elektriske signaler genereres i SA-knuden – og dermed hjerterytmen – er langt fra enkel. Der er tre separate elektriske veje mellem cellerne, kaldet HCN- eller “sjove” kanaler (på grund af deres komplekse adfærd), som kan være involveret.
Dr. Robinsons arbejde bidrager til at kaste lys over HCN-kanalernes hemmeligheder, men vigtigere er det, at de beskriver en cellekultur, som de har udviklet, og som nøjagtigt efterligner HCN-funktionen i hele pattedyrhjerter, hvilket vil gøre fremtidig forskning på området langt hurtigere og lettere.
Forskerne brugte deres nye cellemodel til genetisk at “omskole” to af HCN-kanalerne. Den resulterende hjertefrekvens var meget hurtig med uregelmæssige pauser, ligesom det allerede er blevet observeret hos hunde og mus.
Det er tidligt – men de værdifulde nye computer- og cellemodeller er ideelle til at afprøve potentielle nye lægemidler til at påvirke hjertefrekvensen og bane vejen for udvikling af nye genetiske biologiske pacemakere.