En ny undersøgelse giver indsigt i det komplekse synkronisering af to cellulære ure at hjælpe med at regulere den menneskelige hjerteslag, der peger mod nye potentielle terapeutiske mekanismer for hjerterytmeforstyrrelser, der kræver, at implantation af kunstige pacemaker.
resultaterne fra et team ledet af Dr. Ed .ard Lakatta, chef for NIA IRP ‘ s Laboratory of Cardiovascular Science, blev offentliggjort i Juni 12-udgaven af Science Signaling.,
vores hjerter træner altid, selv når vores kroppe er i ro, og pumpes automatisk hårdere og hurtigere under anstrengende aktivitet. I et sundt hjerte producerer en specialiseret gruppe af celler i væggen i højre atrium kaldet sinoatrial node (SA node) spontant elektriske impulser, der rejser gennem organets ledningssystem for at få det til at trække sig sammen regelmæssigt. SA-knuden fungerer således som kroppens naturlige pacemaker og indstiller rytmen i et normalt slag.,fejl i SA-knudepunktets elektriske signalnetværk kan føre til unormale tilstande såsom syg sinus syndrom, en for langsom eller uregelmæssig hjerteslag, som typisk behandles ved at installere en kunstig, permanent pacemaker. SA node problemer er mere almindelige hos ældre som hjertet systemets ledende netværk ar og degenererer med alderen.,
manglen på forskning vedrørende hjertepacemaking ved hjælp af humane celler har udelukket udviklingen af en næste generation, enhedsfri og mere omkostningseffektiv behandling, der kan erstatte den kunstige elektriske pacemakerimplantation.mens de fleste undersøgelser på dette område har brugt dyrehjerteceller, brugte dette team humane sinoatriale nodale pacemakerceller (SANC) fra doneret hjertevæv. De fandt, at et calcium (Ca 2+) ur blev koblet til SANC’ s naturlige overflademembranmolekylers elektriske producerende ur (m ur).,
forskere har påvist, at cyklisk adenosin monophosphat (cAMP)—et derivat af adenosinetriphosphate (ATP) vigtigt i intracellulær signalering—forbedrer funktionen af M og Ca2+ ure af protein kinase A-medieret fosforylering. Denne lejr boost derefter direkte accelererer hastigheden af Ca2 + ur tikker.,
holdet gik på at vise, at stimulation af Beta-adrenerge (Beta-AR)–receptorer—receptorer vigtigt i bindende med adrenalin, og adrenalin til processer, som muscle afslapning og bronkial dilation—spiller en afgørende rolle i hjerte pacemaking ved at regulere den intracellulære cAMP produktion. Beta-AR-receptorer viste sig også at fremskynde SANC ‘ s spontane elektriske impulsgenerering via forbedring af koblingen mellem Ca2+ og M-urene.,
forskerne så på andre SANC prøver, der efterlignede en anholdt, eller er stoppet hjertebanken, og fandt, at ved at øge cAMP koncentrationer med Beta-AR stimulation, de kan genskabe den spontane rytmer og elektriske ladninger, der kræves for at genoptage normal hjerterytme.
dette arbejde afslører de komplekse og meget indbyrdes afhængige mekanismer i hjerteslag og viser løfte om nye terapeutiske mål på cellulært niveau, der en dag kunne tilbyde alternativer til kunstig pacemakerbehandling hos mennesker med hjerterytmeforstyrrelser.