Открытие: сердце можно заштопать

Один из ведущих биофизиков мира, профессор Московского физико-технического института и Киотского университета (Япония) Константин Агладзе рассказал москвичам, можно ли сегодня «заштопать» сердце так, чтобы оно не болело, возможно ли в реальной перспективе создание искусственного сердца.

1. Роль сердца.

Сердце — это «насос для организма», его основная функция — обеспечивать циркуляцию крови. Но качать кровь не так просто, как может показаться: ведь когда человеку нужно бежать, сердце качает кровь быстрее, а когда спать — медленнее. Чтобы сердце работало без сбоев, каждая его клетка должна знать, в какой момент сократиться. Кроме сократительной, у сердца есть проводящая система, она отвечает за прохождение электрического сигнала. Он обеспечивает правильное сокращение клеток.

Проблемы с распространением сигнала могут приводить к дезорганизации сердечной мышцы. Эту проблему называют тахиаритмией: она часто становится причиной остановки сердца.

2. «Вращающиеся волны».

Сердечные аритмии возникают из-за возбуждений в сердце, которые часто называют «вращающимися спиральными волнами». С помощью системы оптического картирования эти волны можно увидеть и определить наиболее поврежденные участки сердца.

3. «Завести» сердце.

Для того чтобы запустить поврежденное сердце, можно воспользоваться кардиостимулятором. Он дает очень мощный импульс тока и временно останавливает процесс возбуждения. После этого сердце, как с чистого листа, запускается вновь и начинает работать. Но у этого метода есть побочный эффект — процесс может пойти в обратную сторону и навредить сердцу, задав ему изначально неправильный ритм.

4. Культура ткани.

Для того, чтобы изучать закономерности возникновения спиральных волн, мы создали так называемую «культуру сердечной ткани». Для этого разобрали многомерное сердце по клеточке и сложили снова в одномерную модель. Затем начали испытывать на ней антиаритмики, чтобы понять механизм возникновения волн и обнаружили: на культуру ткани, которую мы делали из крысиного сердца, человеческие антиаритмики не действуют! Выяснилось, что крысиные и человеческие клетки отличаются именно по тому набору клеток, которые реагируют на антиаритмики. Значит, животную модель для исследования лекарств использовать нельзя.

5. Заплатки на сердце.

Одно из активно разрабатываемых направлений решения сердечных проблем — так называемые заплатки сердечной ткани. Их можно будет накладывать на поврежденную ткань сердца. Мы научились создавать структурированную сердечную ткань посредством технологии перепрограммирования клеток. С ее помощью будущие «заплатки» можно будет выращивать из фибропластов. Первая из них появится, как только мы научимся делать толстый слой клеток. Сейчас он не выживает: в нем нет сосудов, снабжающих клетки кислородом, необходимым для роста.