Keď srdce stratí svoj prirodzený rytmus, problém nemusí byť len v samotnom svale, ale aj v jeho „dirigentovi“. Vedci v Šanghaji oznámili, že v laboratóriu vytvorili prvý sinoatriálny uzol vypestovaný zo stem cells – drobnú štruktúru, ktorá v tele funguje ako prirodzený kardiostimulátor. Podľa výskumníkov ide o biologický pacemaker, ktorý by raz mohol ponúknuť nový spôsob riadenia abnormálnych srdcových rytmov.
Chinese scientists grow heart’s ‘master conductor’ that could replace pacemaker.
Objav je zaujímavý najmä tým, že tento laboratórny orgánoid dokáže biť autonómne. Tím ho zostavil z human pluripotent stem cells, teda buniek, ktoré sa dokážu samy obnovovať a zároveň sa meniť na viacero typov buniek. Výsledkom je trojrozmerný sinoatriálny uzol, ktorý napodobňuje časť srdca zodpovednú za spúšťanie pravidelných elektrických signálov.
Sinoatriálny uzol sa v ľudskom tele nachádza v pravej predsieni a často sa opisuje ako „master conductor“ srdca. Práve on vysiela elektrické impulzy, ktoré pod dohľadom nervového systému určujú, kedy sa majú sťahovať predsiene a komory. Vďaka tomu sa krv pumpuje po tele efektívne a v správnom tempe. Ak tento systém zlyhá, tep sa môže spomaliť na nebezpečnú úroveň alebo sa dokonca úplne zastaviť.
Preto má podobný laboratórny model význam aj mimo samotnej biológie srdca. Ak sa potvrdí jeho využiteľnosť, môže pomôcť pri výskume srdcových chorôb aj pri testovaní liekov. V medicíne sa totiž často hľadá spôsob, ako lepšie pochopiť, prečo sa poruchy rytmu objavujú a ako na ne reagujú rôzne látky či zásahy.
Čo presne vedci vytvorili
Podľa zdroja ide o prvý laboratórne vypestovaný sinoatriálny uzol na svete.
Snímka zobrazuje: The findings of Chinese scientists may offer possibilities for future biological pacemaker strategies, according to their paper. Image: Shutterstock.
Nejde teda o celé srdce, ale o jeho malú, no kľúčovú časť. Práve táto časť v zdravom organizme určuje základné tempo srdcového rytmu.
Takýto orgánoid je zjednodušený model skutočného tkaniva. V laboratóriu sa používa na to, aby vedci mohli sledovať správanie buniek v kontrolovaných podmienkach. V tomto prípade je dôležité najmä to, že vytvorená štruktúra sa správa rytmicky a autonómne, čo je pre prirodzený pacemaker zásadné.
V bežnom fungovaní srdca je sinoatriálny uzol štartovacím bodom každého úderu. Ak pracuje správne, srdce bije pravidelne a telo dostáva dostatok krvi a kyslíka. Ak sa však jeho činnosť naruší, môžu vzniknúť poruchy rytmu, ktoré si niekedy vyžadujú implantovaný kardiostimulátor.
Práve preto je biologický pacemaker taká zaujímavá predstava. Všeobecne platí, že ak by sa podarilo vytvoriť spoľahlivú biologickú náhradu, mohla by v budúcnosti doplniť alebo v niektorých situáciách nahradiť elektrické zariadenia. Zdroj však nehovorí, že by sa to už stalo v klinickej praxi.
Prečo odborníkov zaujímajú orgánoidy
Orgánoidy sú v modernej biomedicíne cenné preto, že umožňujú skúmať tkanivá v podobe, ktorá sa viac približuje skutočnému orgánu než obyčajná dvojrozmerná bunková kultúra. V prípade srdca to môže pomôcť pri štúdiu vývoja, elektrickej signalizácie aj porúch rytmu.
V praxi to znamená, že vedci môžu lepšie sledovať, ako sa bunky správajú, ako reagujú na lieky a ktoré mechanizmy vedú k zlyhaniu rytmu. Takéto modely sa v odbore používajú aj na bezpečnostné testovanie látok, hoci konkrétne využitie tohto šanghajského modelu bude závisieť od ďalšieho overovania.
Čo môže biologický pacemaker zmeniť
Ak by sa podobná technológia raz dostala ďalej, mohla by mať význam pre ľudí s poruchami srdcového rytmu. Všeobecne sa v tejto oblasti hľadá riešenie, ktoré by bolo prirodzenejšie než mechanické zariadenie a lepšie by napodobňovalo vlastnú reguláciu srdca.
Zatiaľ však ide najmä o výskumný úspech. Zdroj opisuje laboratórne vytvorenie biologického pacemakera, nie hotovú náhradu pre pacientov. Aj preto je dôležité rozlišovať medzi sľubným modelom a klinickým použitím, ktoré si vyžaduje ďalšie testy, bezpečnostné overenie a dlhodobé sledovanie.
Čo zostáva otvorené
Najväčšou otázkou je, ako dobre sa tento laboratórny sinoatriálny uzol priblíži skutočnej funkcii v ľudskom tele. Zdroj potvrdzuje, že štruktúra dokáže biť autonómne, no neuvádza, či je pripravená na použitie mimo laboratória.
V podobných prípadoch býva rozhodujúce, či sa model správa stabilne, bezpečne a predvídateľne aj v zložitejšom biologickom prostredí. To je však už krok, ktorý presahuje rámec oznámeného výsledku. Pre túto chvíľu je podstatné, že vedci v Šanghaji ukázali nový spôsob, ako napodobniť prirodzený „dirigentský pult“ srdca v laboratóriu.
Na poskytovanie tých najlepších skúseností používame technológie, ako sú súbory cookie na ukladanie a/alebo prístup k informáciám o zariadení. Súhlas s týmito technológiami nám umožní spracovávať údaje, ako je správanie pri prehliadaní alebo jedinečné ID na tejto stránke. Nesúhlas alebo odvolanie súhlasu môže nepriaznivo ovplyvniť určité vlastnosti a funkcie.
Funkčné
Vždy aktívny
Technické uloženie alebo prístup sú nevyhnutne potrebné na legitímny účel umožnenia použitia konkrétnej služby, ktorú si účastník alebo používateľ výslovne vyžiadal, alebo na jediný účel vykonania prenosu komunikácie cez elektronickú komunikačnú sieť.
Predvoľby
Technické uloženie alebo prístup je potrebný na legitímny účel ukladania preferencií, ktoré si účastník alebo používateľ nepožaduje.
Štatistiky
Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na štatistické účely.Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na anonymné štatistické účely. Bez predvolania, dobrovoľného plnenia zo strany vášho poskytovateľa internetových služieb alebo dodatočných záznamov od tretej strany, informácie uložené alebo získané len na tento účel sa zvyčajne nedajú použiť na vašu identifikáciu.
Marketing
Technické úložisko alebo prístup sú potrebné na vytvorenie používateľských profilov na odosielanie reklamy alebo sledovanie používateľa na webovej stránke alebo na viacerých webových stránkach na podobné marketingové účely.
