Фотостимуляция сердца заменит электрошок

Ученые из Университета Бонна изменили клетки сердечной мышцы и получили возможность управлять сердцем с помощью световых импульсов.

Исследователи использовали известную генетическую модификацию подопытных животных с введением гена трансмембранного белка channelrhodopsin, который позволяет зеленым водорослям реагировать на освещенность. При облучении синим светом мембрана клетки с channelrhodopsin начинает пропускать внутрь клетки положительно заряженные ионы. Это приводит к изменению давления на клеточную мембрану, которая в результате стимулирует клетки сердечной мышцы и заставляет их сокращаться.

В ходе экспериментов ученым удалось использовать направленный свет для создания аритмии у генетически модифицированных мышей. Новый метод стимуляции открывает совершенно новые возможности для исследования различных нарушений работы сердца, но самое главное – он поможет вылечить ряд болезней и предотвратить развитие кризисных явлений. В частности, фибрилляция желудочков сердца является одной из наиболее распространенных причин смерти после сердечного приступа. Она развивается, когда большое количество сердечных клеток умирает и заменяется соединительной тканью. Электрическая активность рубцовой ткани отличается от таковой у здоровой сердечной мышцы, что вызывает сбои в работе сердца. Это затрудняет и искусственную электрическую стимуляцию, к тому же ее опасно делать дольше нескольких миллисекунд, поскольку образуются токсичные газы и меняется значение рН. Фотостимуляцию можно проводить по несколько минут без побочных эффектов.