Scientific.ru
Новости науки
12.10.16. Новый метод лечения аритмии с использованием оптогенетической дефибрилляции

Установлено, что оптогенетическая дефибрилляция позволяет эффективно лечить желудочковые аритмии сердца.

Заболевания сердечно-сосудистой системы являются чрезвычайно опасными, уносящими жизнь огромного количества людей на нашей планете [1]. Среди патологии миокарда особое место занимают нарушения его автоматизма, возбудимости и проводимости. Хорошо известно, что сокращения сердечной мышцы взрослого здорового человека в состоянии покоя осуществляются с периодичностью 60-80 ударов в минуту. Любое отклонение от нормы их последовательности, частоты и ритмичности называют аритмией. Основными причинами этого патологического состояния являются: серьёзные заболевания сердца (ишемическая болезнь, инфаркт, кардиомиопатия, миокардит), глубокие нарушения водно-электролитного обмена (гипокалиемия, гипомагниемия, гиперкальциемия), хронические интоксикации (курение, алкоголизм, наркомания, тиреотоксикоз) и т.п.

Одним из вариантов нарушений сердечного ритма являются желудочковые аритмии [2]. К ним относятся вентрикулярные экстрасистолии - преждевременные сокращения миокарда, объективно регистрируемые на электрокардиограмме, а субъективно ощущаемые пациентами как "перебои в сердце", "толчки в груди" или "периоды остановки и замирания сердца". Кроме этого, существуют более серьёзные разновидности подобной патологии - трепетание и мерцание желудочков, требующие неотложной терапии и реанимационных мероприятий.

До настоящего времени использовалось несколько способов лечения аритмий. Во-первых, фармакологические методы, основным компонентом которых является группа антиаритмических препаратов. К недостаткам этого метода относятся многочисленные побочные эффекты, в том числе, способность данных средств самостоятельно провоцировать нарушения сердечного ритма. Во-вторых, имплантация электрокардиостимулятора или вживляемого дефибриллятора, которые в случае возникновения опасных нарушений ритма сердца автоматически посылают в миокард импульсы электрического тока, воздействующие на него и способствующие нормализации параметров сердечных сокращений. Побочным эффектом этого метода являются деструктивные последствия влияния относительно сильного электрического тока на миокардиоциты (клетки сердечной мышцы), а также крайне неприятные для пациентов болевые ощущения от импульсов дефибриллятора; иногда используемые в подобной схеме терапии аппараты могут сами стать причиной внезапной смерти больных. Кроме этого, вышеуказанные способы лечения аритмических состояний значительно ухудшают качество жизни пациентов [3], поэтому существует острая необходимость в изыскании новых методов эффективной борьбы с данной патологией сердца.

Группой учёных из США и Германии под руководством Tobias Bruegmann [4] было проведено сложное экспериментальное исследование антиаритмических свойств недавно предложенного метода оптогенетической дефибрилляции. Суть этого принципиально нового способа нормализации сердечного ритма сводится к специфическому воздействию на особый светочувствительный канал ChR2 (channelrhodopsin-2), который присутствует в клетках сердечной мышцы, что позволяет прерывать распространение внеочередных импульсов на клетки миокарда, и, тем самым, блокировать формирование аритмии. Исследование проводилось на миокарде лабораторных животных; одновременно выполнялось компьютерное моделирование аналогичных воздействий оптогенетической дефибрилляции на миокард человека.

В результате проведенного исследования было установлено, что оптогенетическая дефибрилляция эффективно прекращает вентрикулярную аритмию, основной причиной которой является нарушение возбудимости клеток желудочков миокарда. Это воздействие оказалось наиболее результативным при восстановлении деятельности миокарда после инфаркта, а также связанной с ним тахикардии (увеличении ритма сердечных сокращений) и экстрасистолии. Важно отметить, что данный метод практически не обладает побочным действием, что, несомненно, поможет широко использовать его в практической медицине.

Таким образом, доказано, что оптогенетическая дефибрилляция - новый высокоэффективный метод терапии серьёзных расстройств деятельности миокарда. Естественно, этот способ требует дальнейшего усовершенствования и клинических испытаний, однако он, бесспорно, является весьма перспективным и многообещающим.

[1] Информ. бюлл. ВОЗ N°317. (2015)

[2] PNAS. 112 (32) E4495-E4504 (2015)

[3] N. Engl. J. Med. 375: 111-121 (2016)

[4] J. Clin. Invest. 126 (10): 3894-3904 (2016)

С.Холин

Обсудить на форуме


На главную страницу