PokerStop

Mélyen a szív jobb pitvarában van egy nagyon kis terület, amelyet „sinoatriális csomópontnak” neveznek, amely a szívverés szabályozásáért felelős sejtek nagyon kis csoportja.

Ezt a csomópontot gyakran „természetes pacemakernek” nevezik, mivel elektromos impulzusokat generál, amelyek fenntartják a szívverés szabályosságát és koordinációját.

Amikor ez a terület megfelelően működik, jeleket kap az idegrendszertől, hogy összehangolja a szív felső és alsó kamráinak összehúzódását, biztosítva a megfelelő véráramlást az egész testben. Ha meghibásodik, a pulzus erősen lelassul, vagy egy pillanatra leállhat, ami megzavarja a vérkeringést és életveszélyt jelent, és mesterséges pacemaker beültetése is szükségessé válhat.

Milyen újdonságokat találtak a tudósok?

A fejlett kínai intézetek, például a Kínai Tudományos Akadémia és a Fudan Egyetem kutatói humán pluripotens őssejtek alkalmazásához folyamodtak, amelyek olyan sejtek, amelyek a test bármely más szövetévé képesek átalakulni.

Ezeket a sejteket felhasználva a laboratóriumban a szinoatriális csomópont 3D-s „organoidját” tudták növeszteni. Ez az organellum nem csak közönséges sejtek, hanem egy automatikusan pulzáló változat, amely szabályos elektromos jeleket generál, nagyon hasonló a természetes szívritmus-szabályozó tevékenységéhez.

Az organoid egy valódi szerv miniatűr és leegyszerűsített változata, amelyet laboratóriumban termesztenek őssejtek felhasználásával.

Annak érdekében, hogy a modell közelebb kerüljön a valósághoz, a csapat ezt az organellumát egy, a szív tövéhez közeli idegfonathoz hasonló mesterséges neurális hálózathoz kapcsolta, lehetővé téve számukra, hogy újra létrehozzák, hogyan kommunikál az idegrendszer a pacemakerrel.

Ez az első ilyen lépés a laboratóriumban, és megnyitja az ajtót a szívritmuszavarok pontosabb tanulmányozása és a jövőbeni biológiai kezelések kidolgozása előtt, amelyek csökkenthetik a beültetett elektronikus eszközöktől való függőséget.

Ez a fejlemény azért fontos, mert az állatokon, különösen az egereken végzett vizsgálatok nem tudták pontosan utánozni az emberi pacemaker működését. Ezenkívül az emberben a szinoatriális csomópont nagyon kicsi, és a szívben hozzáférhetetlen helyen található, így ritka, hogy közvetlenül emberi szövetmintákban tanulmányozzák. Ezért a laboratóriumi modellek felé fordulás volt az ideális megoldás.

A kifejlődött organoid a normál szövettel összehasonlítva a génaktivitás tekintetében magas egyezést mutatott a humán magzati ganglionsejtekkel, és megfelelően reagált a szívritmus-szabályozó gyógyszerekre is. Ez a siker megnyitja az utat a beültetett sejtek vagy organellumok biológiai pacemakerként történő felhasználása előtt, a hagyományos elektronikus eszközök alternatívájaként, amelyek több mint 50 éves használatuk ellenére továbbra is a leggyakoribb választás a súlyos szívritmuszavarban szenvedő betegek számára.

Forrás: érdekesmérnök