27 подписчиков
Кардиология простыми словами
обзор статьи
Шабанов В.В., Косенко Э.В., Зейналов Д.Ф., Халхожаев Т.У., Сергеевичев Д.С., Филиппенко А.Г., Романов А.Б. Биоинженерная генерация сердечного ритма: роль биопейсмейкерных клеток. Вестник аритмологии. 2026;33(2):e1-e11. doi.org/...88. EDN: MJMZYC
Можно ли заменить электронный кардиостимулятор живыми клетками? Обзор нового исследования
Пациентам с тяжёлыми нарушениями ритма — например, с синдромом слабости синусового узла или атриовентрикулярной блокадой — имплантируют электрокардиостимулятор. Прибор спасает жизни, но у него есть минусы: батарея садится (нужна замена каждые 5–10 лет), электроды могут сместиться или сломаться, есть риск инфекций, а главное — стимулятор задаёт фиксированный ритм, который не адаптируется к нагрузкам и эмоциям так, как это делает здоровый синусовый узел.
Команда учёных из НМИЦ им. Е.Н. Мешалкина (Новосибирск) опубликовала обзор, в котором собрала всё, что известно о биологическом пейсмейкере — живых клетках, которые могли бы заменить электронный прибор.
Как вообще сердце задаёт ритм
В норме ритм генерирует синусовый узел — крошечная структура в правом предсердии. В ней работают специализированные пейсмейкерные клетки: они сами по себе, без внешних команд, создают электрические импульсы с частотой 60–90 в минуту. Если эти клетки выходят из строя — нужна стимуляция.
Какие подходы к созданию биопейсмейкера существуют
Авторы разбирают четыре основные стратегии:
Трансплантация клеток синусового узла. Берут донорские или собственные пейсмейкерные клетки и внедряют их в миокард. Проблема — дефицит донорского материала и реакция отторжения.
Стволовые клетки. Плюрипотентные (эмбриональные или индуцированные) стволовые клетки можно «научить» превращаться в пейсмейкероподобные клетки. В экспериментах на свиньях такие клетки приживались в сердце, образовывали электрические связи с окружающим миокардом и генерировали ритм. Другой вариант — мезенхимальные стволовые клетки (из костного мозга или жировой ткани), в которые вводят ген HCN, отвечающий за пейсмейкерный ток. Модифицированные мезенхимальные клетки в культуре генерировали импульсы с частотой около 161 уд/мин против 93 уд/мин у немодифицированных.
Генная терапия. Вместо того чтобы пересаживать новые клетки, можно перепрограммировать уже существующие кардиомиоциты. Самый изученный путь — трансдукция транскрипционного фактора TBX18, который превращает обычные мышечные клетки желудочка в «индуцированные пейсмейкерные клетки» (iSAN), обладающие всеми характеристиками естественного водителя ритма. Другие подходы — экспрессия генов семейства HCN (они кодируют каналы пейсмейкерного тока) или подавление калиевого тока IK1, который в обычных клетках «гасит» спонтанную активность.
Комбинированные стратегии. Сочетание генной инженерии, стволовых клеток и тканевой инженерии — создание трёхмерных конструкций из клеток и биосовместимых материалов (скаффолдов), которые можно имплантировать в сердце.
Собственный опыт авторов
Группа из НМИЦ им. Мешалкина активно работает над тканевой инженерией пейсмейкера: получает пейсмейкерные клетки из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, подбирает биосовместимые подложки-скаффолды, на которых клетки растут, связываются друг с другом и генерируют электрические импульсы. Разработаны катетерные методы доставки клеток в миокард через прокол в бедре — без вскрытия грудной клетки, под контролем 3D-навигации. Следующий этап — имплантация лабораторным животным.
Что мешает перейти к людям:
Безопасность. Стволовые клетки могут дать опухолевый рост; вирусные векторы для доставки генов — вызвать иммунный ответ.
Стабильность эффекта. Пейсмейкерная активность пересаженных клеток со временем может затухать.
Адекватность моделей. Мыши и морские свинки — не люди; то, что работает у грызунов, не всегда воспроизводится у крупных животных.
Контроль. Электронный стимулятор можно перепрограммировать; биологический — пока нельзя «выключить» или «настроить» по команде.
Итог
Биологический пейсмейкер — это пока технология будущего, но будущее уже не за горами. Развитие генн
3 минуты
Вчера