ТАСС, 2 октября. Российские ученые предложили новый подход к исследованию кардиомицитов – клеток сердечной ткани. Благодаря этому исследовать протекающие в них процессы теперь можно в течение гораздо большего времени. В частности, из-за этого исследователи смогут лучше изучать действие лекарственных соединений на сердце, пишет пресс-служба Института теоретической и экспериментальной биофизики (ИТЭБ) РАН. Результаты исследования опубликовал научный журнал Archives of Biochemistryand Biophysics.
"Мы предложили оценивать спонтанные волны по кинетическим характеристикам (скорость нарастания волны и скорость ее спадения), и в случае если средневолновой уровень Са2+ от волны к волне не меняется, использовать их для решения различных задач. Плюсы такого подхода заключаются в том, что кальциевую динамику в клетках можно смотреть гораздо дольше (до нескольких часов)", – рассказал один из авторов исследования, ведущий научный сотрудник ИТЭБ РАН Юрий Кокоз.
Исследования сердца часто проводятся на отдельных клетках – кардиомиоцитах. Для этого их нужно "активировать" – например, электрическим полем. Однако у этого подхода есть существенный недостаток: даже если стимуляция длится в течение нескольких минут, в жидком содержимом клетки (цитозоле) начинает накапливаться слишком много ионов кальция (Са2+). Из-за этого может начаться апоптоз – процесс "самоубийства" клетки. Поэтому исследования при помощи электрической стимуляции весьма ограничены временными рамками.
При этом в некоторых кардиомиоцитах концентрации Са2+ в цитозоле меняется спонтанно: уровень этих ионов в них резко растет, а затем снижается до исходных значений. То есть те же процессы происходят и при электрической стимуляции. Несмотря на то, что такие кардиомиоциты, генерирующие спонтанные волны, известны давно, и их активно моделируют на компьютере, оставался открытым вопрос о том, насколько корректно использовать их для решения количественных физиологических задач.
В ходе нового исследования ученые обнаружили, что их подход можно использовать для адекватной оценки кальциевого транспорта в решении как фундаментальных, так и прикладных задач, – например, для фармакологического скрининга потенциальных препаратов. Так, благодаря дополнительному времени наблюдений можно будет исследовать медленные или отсроченные влияния биологически активных соединений. В случае электрической стимуляции клеток, которая работает только с мгновенными эффектами, сделать этого нельзя.
