Eksperimentai su plakančia širdimi atskleidė ritmo sutrikimų priežastis

Lietuvos sveikatos mokslų universiteto (LSMU) mokslininkai, veterinarai ir medikai suvienijo jėgas atlikdami tyrimą, kurio metu buvo užrašomas kiaulės širdies elektrinis aktyvumas, naudojant potencialui jautrius dažus. Tyrimo metu matoma, kaip širdies paviršiumi sklinda elektrinis impulsas. Tai medikams suteikė naudingos informacijos gydant širdies ritmo sutrikimų turinčius pacientus.

Reklama

Tiria širdies ligas

Kaip teigė žinomas Lietuvos kardiochirurgas, LSMU prof. Rimantas Benetis, širdies elektrinio aktyvumo tyrimai yra svarbūs tuo, kad jų metu yra galima ištirti elektrofiziologines širdies funkcijas ir tirti tam tikrų ligų specifiką.

Šiuos tyrimus mokslininkai vykdo norėdami nustatyti širdies ritmo sutrikimų atsiradimo mechanizmus bei norėdami patobulinti optinius elektrinio aktyvumo užrašymo metodus, tyrimus. Tokių tyrimų rezultatai leidžia kurti naujus diagnostikos būdus bei gydymo metodus. „Savo tyrimais siekiame padidinti metodo galimybes nustatant elektrinio sklidimo miokardu ypatybes sveikoje širdyje ir tam tikrų patologijų metu“, – sakė prof. R. Benetis.

Panašūs tyrimai su gyvūnais Membranų biofizikos laboratorijoje atliekami kelis metus. Dažniausiai buvo tiriamos triušių širdys. Šie tyrimai padėjo nustatyti širdies ritmo sutrikimų mechanizmus dirbtinai sukeltos regioninės išemijos metu.

„Skirtinguose miokardo sluoksniuose susidaro elektrinio sklidimo anomalijos arba blokados, kurios tikriausiai ir yra dažna ritmo sutrikimo priežastis. Tokia širdies patologija gali atsirasti dėl kraujotakos sutrikimų, esant vainikinių kraujagyslių aterosklerozei arba susidarius trombams“, – paaiškino LSMU prof. Jonas Jurevičius.

Tyrimų, atliktų su mažų gyvūnų širdimis, rezultatai negali būti tiesiogiai panaudojami vertinant patofiziologinius žmogaus širdies procesus. Tad pradėti kiaulės širdies, atvėrus krūtinės ląstą, tyrimai. Kaip teigia medikai, daug kiaulės širdies savybių panašios į žmogaus širdį, todėl tinka kaip tarpinis tyrimų objektas, norint gautus rezultatus panaudoti klinikinėje praktikoje.

Kompleksiniai tyrimai

„Tai sudėtingi kompleksiniai tyrimai, kuriuose dalyvauja geriausi specialistai. Veterinarijos gydytojai užmigdo gyvūną, palaiko narkozę ir taip garantuoja ilgalaikio bandymo sėkmę. Kardiochirurgas panaudoja klinikinę patirtį, atlikdamas sudėtingas manipuliacijas su širdimi“, – pasakojo prof. J. Jurevičius.

LSMU mokslininkai pastebėjo, kad su mažesniais gyvūnais atlikti eksperimentus yra paprasčiau, tačiau sunku atlikti mažo gyvūno širdies vainikinių kraujagyslių kateterizavimą ir perfuziją, todėl dabar tyrimams naudojamos 30–40 kg kiaulės. Bandymo metu kiaulė užmigdyta taikant ilgalaikę narkozę. Tai bandymo metu padėjo palaikyti jos gyvybingumą, išlaikyti nepakitusią širdies veiklą.

Naudodami optinį elektrolapį (angl. optical mapping) mokslininkai labai tiksliai (milimetrais) gali pamatyti širdies patologijos vietą. Tai padeda praplėsti diagnostikos galimybes tiksliai nustatant elektrinio ektopinio židinio arba elektrinio signalo patologijos kelio vietą. Minėtas optinis elektrolapio metodas yra pagrįstas tuo, kad šio tyrimo metu yra naudojami fluorescenciniai dažai, kurie yra labai lipofiliški ir susikaupia paviršinėse ląstelės membranose. „Membranose ir yra formuojamas elektrinis signalas. Sklindant šiam signalui širdyje, keičiasi membraninis širdies ląstelių potencialas, kuris keičia fluorescencinių dažų švytėjimo intensyvumą. Pokyčiai yra užrašomi ir juos analizuojant galima nustatyti elektrinio signalo sklidimo savybes. Per analogiškus tyrimus naudojami dažai, kurie sužadinami skirtingo ilgio bangos šviesa. Savo tyrimuose mes naudojame panašius į infraraudonąją spinduliuotę dažus, kuriais galima užrašyti elektrinį signalą iš gana didelio miokardo gylio. Tokie dažai ypač efektingi atliekant krauju perfuzuojamų organų tyrimus, nes mažesnio ilgio bangos dažų fluorescenciją sugeria kraujyje esantis hemoglobinas. Šis optinis elektrolapio metodas teikia dideles galimybes užrašant sklindantį elektrinį signalą, turint didelę tiek laikinę, tiek erdvinę skiriamąja gebą. Tačiau jį taikant būna kai kurių metodinių problemų“, – paaiškino Membranų biofizikos laboratorija vedėjas habil. dr. Jonas Jurevičius.

Bandymai su gyvūnais – nepakeičiami

Tyrimo metu mokslininkai dažus turėjo suleisti tik į širdies audinį. Pasirinktas metodas itin retai taikomas tiriant plakančią širdį, nes širdies susitraukimas iškreipia optinį elektrinio signalo užrašymo vaizdą, todėl tyrimo metu reikėjo, nesustabdžius širdies veiklos, sumažinti susitraukimo įtaką optiniam signalui užrašymo lauke. Tam buvo naudojami susitraukimą mažinantys reagentai bei širdies dalies, iš kurios užrašomas signalas, imobilizacija.

Su gyvūnais atliekami tyrimai vertinami nevienareikšmiškai. Pašnekovai patikino, kad tokie bandymai yra būtini norint gauti patikimus tyrimų rezultatus.

„Visada stengiamės atlikti tyrimus, naudodami kuo mažiau gyvūnėlių. Dabar labai plačiai tyrimų metu naudojama ląstelių kultūrų linijos, modeliniai audiniai. Nėra sukurtų modelinių audinių, kurie visiškai imituotų tokių sudėtingų organų kaip širdis veiklą, ypač viso organizmo aplinkoje. Tad tokie bandymai yra neišvengiami, norint gauti rezultatus, taikomus klinikinėje praktikoje“, – kalbėjo prof. Jonas Jurevičius.

Praktinė nauda pacientams

LSMU prof. Rimanto Benetis taip pat pastebėjo, kad mirštamumas nuo širdies ir kraujagyslių ligų visame pasaulyje išlieka didžiausias, todėl tokie tyrimai yra gyvybiškai svarbūs pacientams.

„Širdies ir kraujagyslių ligos neatsiranda iš niekur, dažnai jos įgimtos arba atsiranda nulemtos netinkamos gyvensenos. Žmonės nesusimąsto ir vengia profilaktikos, nesiekia gyventi sveikai. Sąmoningesnis žmogus nelaukia, tiriasi. Vien žinojimas – gyvensena yra svarbi mūsų sveikatai – suteikia daugiau galimybių išvengti ligų. Egzistuoja tam tikri genotipai, paveldimumas, tačiau yra ir netinama gyvensena, žalingi įpročiai. Vienas iš jų – nejudra. Iškeiskite automobilį į dviratį ir bent 15 minučių paminkite pedalus, pradėkite sveikai maitintis, stenkitės vengti nervinės įtampos. Tai paprasti, tačiau veiksmingi būdai saugoti savo širdį“, – sakė prof. R. Benetis.

Kaip teigia kardiochirurgas, šis tyrimas leidžia aiškiai įvertinti visą širdies vaizdą bei jos būklę, sužinoti, kaip dirba sveika širdis, nustatyti patologiškus pokyčius. Tyrimų duomenys yra informatyvūs ir tinkami kasdienei pacientų diagnostikai. „Suplanuota serija tyrimų ir po kiekvieno iš jų sužinome ką nors naujo. Taigi šie tyrimai su gyvūnais realiai naudingi pacientams“, – pasakojo Širdies, krūtinės ir kraujagyslių chirurgijos klinikos vadovas.