En ny studie gir innblikk i de komplekse synkronisering av to mobile klokker som kan hjelpe til å regulere den menneskelige hjerteslag, peker mot nye potensielle terapeutiske mekanismer for hjerte rytme lidelser som krever implantasjon av kunstig pacemakere.
resultatene av et team ledet av Dr. Edward Lakatta, sjef for NIA IRP Laboratorium for Hjerte-og Naturfag, ble publisert i juni 12 utgaven av Science Signalering.,
Våre hjerter er alltid å trene, selv når kroppen er i ro, og automatisk pumpe hardere og raskere under anstrengende aktivitet. I et sunt hjerte, en spesialisert gruppe av celler i veggen på høyre atrium kalt sinoatrial node (SA node) spontant produsere elektriske impulser som går gjennom organ ledningssystem for å gjøre det kontrakt med jevne mellomrom. Dermed, SA noden fungerer som kroppens naturlige pacemaker, sette rytmen av en normal rytme.,
Feil i noden SA elektriske signalanlegg nettverk kan føre til unormale tilstander som syk sinus syndrom, en altfor langsom eller uregelmessig hjerterytme, som vanligvis er behandlet ved å installere en kunstig, permanent pacemaker. SA node problemer er mer vanlig i eldre blodomløpet er ledende nettverk arr og svekkes med alderen.,
Den mangel på forskning om hjerte-pacemaking ved hjelp av humane celler har forhindret utvikling av neste generasjon, enhet-fri, og mer kostnadseffektiv behandling som kan erstatte den kunstige elektrisk pacemaker implantasjon.
Mens de fleste undersøkelser på dette området har brukt dyr hjertet celler, dette teamet brukes menneskelige sinoatrial nodal pacemaker celler (SANC) fra donert hjertet vev. De fant at en kalsium (Ca 2+) klokken ble koblet til SANC er naturlig overflate membran molekyler elektrisk produsere klokke (M klokke).,
forskerne vist at cyclic adenosine monophosphate (cAMP)—et derivat av adenosinetriphosphate (ATP) viktig i intracellulære signalering—forbedrer funksjon av M og Ca2+ – klokker av protein kinase A-mediert phosphorylation. Denne leiren løft deretter direkte akselererer hastigheten av Ca2+ klokken tikker.,
laget gikk på å vise at stimulering av Beta-adrenerge (Beta-AR)–reseptorer—reseptorer viktig i bindende med adrenalin og adrenalin for prosesser som muskelavslapning og bronkial dilatasjon—spille en viktig rolle i hjertet pacemaking ved å regulere den intracellulære cAMP produksjon. Beta-AR-reseptorer ble også funnet å akselerere SANC er spontan elektrisk impuls generasjon via styrke koplingen mellom Ca2+ og M klokker.,
forskerne da sett på andre SANC prøver som etterlignet en arrestert, eller stoppet hjerterytme, og funnet ut at ved å øke cAMP konsentrasjoner med Beta-AR stimulering, de kunne gjenopprette den spontane rytmer og elektrisk kostnader som kreves for å gjenoppta normal hjerteslag.
Dette arbeidet avdekker de komplekse og svært avhengige av hverandre mekanismer av hjerterytme og viser lovende for nye mobil-nivå terapeutiske mål at en dag kunne tilby alternativer til kunstig pacemaker behandling hos personer med hjerte rytme lidelser.