Синоатриальный узел представляет собой небольшое скопление специализированных клеток в правом предсердии. Именно он играет роль природного «водителя ритма», формируя импульсы, заставляющие сердце сокращаться. При нарушении его работы развивается опасное замедление сердечного ритма, и пациентам приходится устанавливать искусственные кардиостимуляторы.
Исследование этой области сердца долгое время оставалось серьёзной проблемой для науки. Синоатриальный узел слишком мал и труднодоступен для прямого изучения, а существующие животные модели плохо воспроизводят физиологию человеческого сердца.
Китайские исследователи использовали человеческие плюрипотентные стволовые клетки, способные превращаться практически в любые ткани организма. На их основе учёные сформировали трёхмерный органоид, который начал самостоятельно генерировать электрические импульсы и демонстрировать стабильные ритмические сокращения.
Анализ показал, что по генной активности выращенная ткань близка к клеткам синоатриального узла человеческого эмбриона. Кроме того, органоид корректно реагировал на препараты, влияющие на частоту сердечных сокращений, что подтверждает его физиологическую реалистичность.
Одним из ключевых достижений стало подключение органоида к искусственно созданному сердечному нервному сплетению. Эта сеть нервов, расположенная у основания сердца, регулирует частоту и силу сокращений. В результате исследователям впервые удалось воспроизвести в лабораторных условиях полный цикл генерации и передачи электрических сигналов сердца с учётом влияния нервной системы.
Разработчики считают, что технология может привести к появлению биологических кардиостимуляторов нового поколения — имплантатов из живых клеток или органоидов, способных естественным образом поддерживать сердечный ритм.
Современные электронные кардиостимуляторы используются уже более полувека, однако они имеют ряд ограничений: необходимость замены батарей, риск инфекций, а также отсутствие полноценной нейрогуморальной регуляции, присущей живой ткани. Биологические аналоги потенциально смогут работать более естественно и адаптироваться к изменениям состояния организма.
Если вам понравился материал, кликните значок — вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал —не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
