K přirozenému kardiostimulátoru

Umělé kardiostimulátory zachránily a prodloužily život tisícům lidí, ale mají své nedostatky – například pevnou tepovou frekvenci a omezenou životnost. Mohlo by být možné trvalé biologické řešení?

Richard Robinson a jeho kolegové z newyorských univerzit Columbia a Stony Brook si to rozhodně myslí a jejich práce publikovaná v nejnovějším čísle časopisu The Journal of Physiology přibližuje tento sen o krok blíže k realitě.

Tělu vlastní přirozený kardiostimulátor, zvaný sinoatriální (SA) uzel, je při srdečním infarktu velmi náchylný k poškození, což často způsobuje, že pacient má slabý, pomalý nebo nespolehlivý srdeční tep. Srdce má omezenou schopnost zotavit se z poškození, takže konvenční přístup spočívá ve vybavení elektronickým zařízením, které monitoruje a přímo řídí tep.

Léčba, která by pomohla zvýšit srdeční frekvenci biologicky, by mohla být mnohem lepším řešením, ale jsou zde velké překážky. Způsob generování elektrických signálů v SA uzlu – a tím i srdeční frekvence – není zdaleka jednoduchý. Existují tři samostatné elektrické dráhy mezi buňkami, nazývané HCN nebo „zábavné“ kanály (kvůli jejich složitému chování), které by mohly být zapojeny.

Práce doktora Robinsona pomáhá objasnit tajemství HCN kanálů, ale hlavně popisuje buněčnou kulturu, kterou vyvinuli a která přesně napodobuje funkci HCN v celých savčích srdcích, takže budoucí výzkum v této oblasti bude mnohem rychlejší a snazší.

Vědci použili svůj nový buněčný model ke genetickému „přepojení“ dvou HCN kanálů. Výsledná srdeční frekvence byla velmi rychlá s nepravidelnými pauzami, stejně jako již byla pozorována u psů a myší.

Je ještě brzy – ale nové cenné počítačové a buněčné modely jsou ideální pro testování potenciálních nových léků na ovlivnění srdeční frekvence a připravují půdu pro vývoj nových genetických biologických kardiostimulátorů.