Цивилизация
Ученые из лаборатории биофизики возбудимых систем МФТИ выяснили, как можно контролировать поведение клеток сердечной мышцы — кардиомиоцитов — с помощью излучения лазера. Это исследование поможет лучше понять механизмы работы сердца, а в перспективе даст способы борьбы с аритмией. Работа опубликована в журнале PLоS ONE.
Сбои в работе сердечной мышцы, в частности, нарушения сердечного ритма, аритмия — одна из самых распространенных кардиологических патологий. Для изучения этого типа сердечных расстройств очень важно иметь возможность создать «аритмию в пробирке», что и помогает сделать вещество azoTAB (бромид триметиламина азобензола).
Его молекула состоит из двух бензольных колец, соединенных перемычкой из двух атомов азота. Если молекулу облучить ультрафиолетом, бензольные кольца меняют положение относительно друг друга, «складываются», а действием видимого света первоначальная конфигурация восстанавливается. Таким образом, молекула azoTAB может существовать в двух вариантах, переключаясь между ними под действием излучения.
Исследователи «научили» молекулы azoTAB управлять кардиомиоцитами, так что одна (пассивная) конфигурация не препятствовала произвольным сокращениям, а другая (активная ) их выключала. С помощью устройства, напоминающего проектор с лазером вместо лампы, ученые создавали в каждой точке нужную концентрацию активной формы azoTAB. Таким образом они могли управлять кардиомиоцитами в каждой конкретной точке сердца. Однако механизм действия azoTAB на клетки оставался неясен.
Теперь ученые сумели объяснить, как разные формы azoTAB влияют на кардиомиоциты: оказалось, что активные и пассивные формы этого вещества влияют на пропускную способность кальциевых и натриевых каналов клеток сердечной мышцы. Как полагают авторы исследования, в будущем это открытие позволит более эффективно лечить аритмию.
