Впервые в мире ученые Центра Мешалкина в эксперименте зафиксировали и показали с помощью высокоплотного 3D-картирования сердца активность искусственно выращенных клеток-водителей ритма, имплантированных в сердце свиньи.
Клетки – водители ритма присутствуют в сердце и обладают способностью не только сокращаться, но и передавать управляющие сигналы, генерируя ритм сердечных сокращений. Когда из-за различных патологий эти клетки перестают выполнять свои функции, врачи имплантируют пациентам искусственный водитель ритма – электрокардиостимулятор на батарейках. Идея, вдохновляющая ученых во всем мире, – лечить аритмию, создавая из таких клеток биологический кардиостимулятор, который заменит собой электронное устройство.
В проекте Центра Мешалкина, рассчитанном на 4 года, такие искусственно выращенные клетки уже пересадили мини-пигам, но было неизвестно, работают ли они.
«Ранее в наших экспериментах мы могли подтвердить работу таких имплантированных клеток только по косвенным признакам. Теперь мы смогли с точностью до 1 миллиметра определить участок в сердце, где эти клетки создают активность, и описать особенности распространения электрического импульса», – рассказал о достижении ученых член-корреспондент РАН Александр Романов.
На предварительном этапе благодаря участию в проекте лаборатории ядерной и инновационной медицины физического факультета НГУ удалось получить высококачественное трехмерное изображение срезов сердца исследуемых мини-пигов, использовав единственный за Уралом томограф, лицензированный для научной работы с животными.
Далее в экспериментальной операционной хирурги с помощью специальных катетеров провели высокоплотное картирование внутренней и внешней поверхности сердца свиньи и совместили полученные данные с данными МСКТ для построения очень точной электроанатомической модели сердца экспериментального животного.
«В результате удалось определить, где конкретно находятся водители ритма сердца в привязке к точной топографической анатомии у каждого животного, чтобы в дальнейшем с высокой точностью позиционировать новый водитель ритма в тех участках сердца, где будет возможно зафиксировать его активность», – объясняет ведущий научный сотрудник Центра Мешалкина Давид Сергеевичев.
Когда на работающее сердце свиньи хирурги поместили пластинку с искусственно выращенными песмейкерными клетками, в сердце возник второй независимый источник ритма, и повторное высокоплотное картирование подтвердило: электрическую активность в определенном участке вызывают именно имплантированные клетки.
Подобные эксперименты выполнены впервые в мировой практике.
