Ученые предложили использовать энергию человека для дефибрилляции

Группа ученых, среди которых есть уральские исследователи, придумала систему, которая позволит сердцу самостоятельно обнаруживать фибрилляцию и аритмию, и прекращать их. Для этого в человеческое сердце придется встроить новый канал посредством генной инженерии.

Эксперты поставили перед собой задачу научить сердце определять и предотвращать смертельно опасные аритмии, сообщает пресс-служба УрФУ со ссылкой на участника исследовательской группы Александра Панфилова, который работает в уральском везу, университетах Лейдена и Гента.

Проблема в том, отметил ученый, что системы человеческого организма могут контролировать многие внутренние процессы, но не самые опасные, такие как возникновение раковых опухолей или предсердные и желудочковые аритмии, которые становятся причиной летального исхода.

Причиной внезапной смерти сердца является электрический шторм: из-за возникающих в этом органе хаотичных электрических вихрей он утрачивает способность совершать синхронные, согласованные сокращения. Такое поведение называют фибрилляцией. С этим борются с помощью дефибриллятора, который не всегда есть под рукой в момент, когда человеку нужна помощь. Имплантируемые дефибрилляторы дорогие, и у них есть противопоказания. Их использование чревато техническими неисправностями, произвольными разрядами и, как следствие, необратимым повреждением тканей, вызывающими у пациентов сильную боль и депрессию.

Для решения этих проблем руководитель научной группы Даниэль Пайнаплс из Лейденского университета предложил использовать электричество, запасенное в сердце. Результаты исследования опубликованы в журнале eLife.

Так, ученые создали модель биологической самовосстанавливающейся системы. Она позволяет сердцу самостоятельно обнаруживать и моментально погашать аномальные ритмы возбуждения (аритмии), тем самым предотвращая внезапную смерть органа. Систему проверили на компьютерных моделях и апробировали на клетках человеческого сердца.

- В сердце и мозге ток - это направленное движение ионов натрия и калия. Электрически заряженных ионов натрия больше в крови, чем в клетках сердца. Ионные каналы, пронизывающие мембрану клетки, открываясь, пропускают ионы натрия из крови внутрь клеток сердца, и из-за разницы концентрации натрия возникает электрический ток, - поясняет научный сотрудник Александр Панфилов.

Эксперты считают, что энергии, запасенной в разнице концентраций, достаточно для того, чтобы сгенерировать ток, способный устранить аритмию и фибрилляцию. Но для этого, помимо ионных каналов нужно создать новые, которые смогут понять, что началась аритмия и остановить ее. Такой канал собираются встроить в сердце посредством генной инженерии. Сейчас ученые ищут каналы с подходящими свойствами в разных организмах.