Изобретен первый в мире биологический кардиостимулятор

Такие устройства как кардиостимуляторы являются жизненно необходимыми для миллионов пациентов с нарушениями сердечного ритма. Именно они спасают жизни при выраженном нарушении работы сердца. Однако кардиостимуляторы подходят не всем. Именно поэтому ученые со всего мира продолжают работу над созданием новых устройств для поддержания сердечного ритма. О новом интересном открытии в этой области рассказывает издание Live Science.

Согласно уверениям разработчиков, инновационное устройство является прекрасной альтернативой для тех пациентов с нарушениями ритма, которых не подходят обычные кардиостимуляторы. Уникальный биологический кардиостимулятор уже был опробован на организме подопытных свиней. При проведении экспериментов особый ген внедрялся в сердечную мышцу животных. Этот участок генетической информации запускает процесс синтеза специальных клеток, способных инициировать сокращения сердца.

Биологический кардиостимулятор подойдет тем больным, которые по тем или иным причинам вынуждены отказаться от стандартного устройства. Наиболее частым осложнением при установке современных кардиостимуляторов является инфицирование области вживления устройства. Нередко для того чтобы подавить инфекцию приходится извлекать аппарат и проводить интенсивную терапию. В этот промежуток времени сердце пациента оказывается без поддержки, что грозит развитием опасных осложнений. Кроме того генная терапия может быть использована в лечении совсем маленьких детей. Уникальный ген может быть внедрен в сердечную мышцу совсем маленьких пациентов, родившихся с пороками развития сердца. Таким образом, с самого раннего детства сердечная деятельность больного контролируется кардиостимулятором. В результате ребенок получает возможность правильно расти и развиваться, не страдая от проявлений заболевания.

Для внедрения инновационного биологического кардиостимулятора в сердечную мышцу применяется специальный вирус. В данном случае используется свойство вирусных возбудителей активно взаимодействовать с генетическим аппаратом клетки. Благодаря контролируемым и изученным механизмам вирусная частица встраивает необходимый ген в молекулы ДНК клеток сердечной мышцы. Процедура не представляет опасности для организма больного, так как используемый вирус не способен к размножению и самостоятельному внедрению в геном клеток тела. Однако некоторые тесты все же смогли зарегистрировать минимальное содержание вирусных частиц в других тканях организма помимо сердца.

У здорового человека главным центром автоматизма или водителем ритма первого порядка является синусовый узел. Он располагается в правом предсердии у места впадения правой полой вены. Его образуют специальные П-клетки, которые генерируют нервные импульсы с частотой 60-90 ударов минуту. В нижней части межпредсердной перегородки располагается автриовентрикулярный узел, являющийся водителем ритма второго порядка. При недостаточной работе синусового узла здесь вырабатываются импульсы с частой 40-60 ударов в минуту. Далее возбуждение по миокарду распространяется по пучку Гисса, расположенному в межжелудочковой перегородке.  От него отходят правая и левая ножка, подразделяющаяся на переднюю и заднюю ветви, а также волокна Пуркинье. У пациентов с нарушениями ритма поломки могут возникать на различных этапах проведения нервного импульса. При АВ-блокаде, например, наблюдается нарушение проведения импульса от предсердий к желудочкам, что ведет к выраженной диссоциации сердечной деятельности. Электрокардиостимулятор координирует сердечные сокращения, обеспечивая нормальное наполнение полостей сердца и адекватный сердечный выброс.

При введении уникального гена свиньям в эксперименте удалось добиться нормализации сердечного ритма. Частота сердечных сокращений повышалась адекватно физической нагрузке и снижалась вскоре после ее прекращения. Правда, устройство требует определенной доработки, так как через несколько недель тело свиней начало отторгать модифицированные вирусом клетки.