0
1951
Газета Печатная версия

13.11.2018 18:06:00

Вся сила – в ионных каналах

Гипертонию и сердечную недостаточность отследят в режиме реального времени

Тэги: биология, медицина, кардиология


биология, медицина, кардиология Структура канала SWELL. Иллюстрация Physorg

Зачастую дорогостоящие технологии ничем не лучше правильно подобранного лечения известными лекарствами в ходе оптимальной медикаментозной терапии. Разработка такой терапии требует тщательного слежения за сердцем, что чаще всего неосуществимо в обычных условиях.

Именно поэтому японские электронщики создали пластиковый монитор сердечной деятельности, тонкая пленка которого клеится на внешнюю поверхность указательного пальца. Преимуществом этого устройства является его автономность с точки зрения энергопотребления. Дело в том, что на одном из концов пятисантиметровой полоски смонтирован светочувствительный преобразователь световой энергии в электрическую (фотовольтаик). Сгенерированный им поток электронов питает энергией органический сенсор сердечной деятельности, передавая сигнал на смартфон.

Таким образом, врач находится на связи с пациентом в режиме реального времени, меняя при необходимости свой подход к медикаментозной терапии. Или давая сигнал скорой в случае осложнений и повышения риска развития того же инфаркта.

Проблема, однако, в том, что в некоторых случаях кардиолог не может подобрать лекарства в силу того, что неизвестен механизм развития сердечного заболевания. Известно, например, что сокращение сердечной мышцы – ее мышечных клеток, кардиомиоцитов – поддерживается поступлением в нее ионов кальция и калия. Первые необходимы для активации белковых каналов в мембране-оболочке нервных и мышечных клеток, в результате чего создается потенциал действия (Ра), регистрируемый с помощью электродов. Потенциал способствует – или является следствием – «устремления» калиевых ионов по открывшемуся каналу, что приводит к выделению из нервных окончаний нервно-мышечного соединения адреналина или ацетил-холина. При этом и происходит мышечное сокращение.

Этот механизм в норме работает при участии канала SWELL («набухать»), протеин которого представлен шестью цепями. Назван он так за его роль в поддержании клеточного объема и по своему механизму действия является анионным каналом, то есть проводящим отрицательно заряженные ионы хлора. Это необходимо для поддержания нормального объема цитоплазмы.

Известно, что в гипертоническом растворе с концентрацией больше 0,85% хлористого натрия клетки вынужденно «отдают» воду и «усыхают», а в гипотоническом воду насыщают и могут даже лопнуть. А при нарушениях в гене другого хлорного канала развивается кистозный фиброз, что ведет к скоплению слизи в воздухоносных путях и развитию в ней болезнетворных микроорганизмов.

Сотрудники Исследовательского института Скриппса в калифорнийском г. Ла-Джолла опубликовали в журнале eLife структуру канала SWELL высокого разрешения. По мнению исследователей, это поможет молекулярным фармакологам создать лекарства и для этого канала.

В том же издании исследователи Орегонского университета в г. Портленд представили 3D-структуру натриевого канала, локализующегося в стенках клеток, выстилающих монослоем сосуды изнутри. Канал участвует в контроле артериального давления, и мутации в гене, ответственном за образование канала, приводят к гипертензии, а у новорожденных – к солевому истощению.

Можно напомнить, что поверхностные протеины клеток обогащены галактозидами, то есть остатками молекул сахаров, препятствующих «слипанию» клеток. Связывающийся с ними галектин «включает» кальциевый канал в мышечных клетках артерий, способствуя в норме снижению артериального давления, например, после мышечных напряжений или эмоциональных всплесков.

Вся эта информация необходима для создания новых лекарственных средств, действующих адресно и, следовательно, в меньших дозах. Тем самым снижается нагрузка на печень и почки, селезенку и костный мозг. Так что кардиологам в ближайшие годы придется подбирать новые лекарственные схемы, способствующие излечению сердечно-сосудистых заболеваний и тем самым продлению жизни людей.            


Оставлять комментарии могут только авторизованные пользователи.

Вам необходимо Войти или Зарегистрироваться

комментарии(0)


Вы можете оставить комментарии.


Комментарии отключены - материал старше 3 дней

Читайте также


Интеллектуальный авантюрист Гофман

Интеллектуальный авантюрист Гофман

Виталий Лехциер

0
1363
Санкционный кризис вынуждает взять паузу в платном лечении

Санкционный кризис вынуждает взять паузу в платном лечении

Анастасия Башкатова

Россияне балансируют между бюджетной и коммерческой медициной

0
4979
Истории 18+ про шило в любви и совсем про другое

Истории 18+ про шило в любви и совсем про другое

Алла Хемлин

Монологи женщин, которые просто женщины и не надо лишнего

0
4060
На дне океана обитают существа, которые останутся, даже если на поверхности планеты жизнь исчезнет

На дне океана обитают существа, которые останутся, даже если на поверхности планеты жизнь исчезнет

Иван Сапрыкин

Океанология – технологичная наука

0
9845

Другие новости