A tudósok évtizedek óta tudják, hogy a hirtelen szívhalál - a szív elektromos rendszerének olyan meghibásodása, amely az embereket hirtelen halálhoz vezeti - gyakrabban fordul elő reggel. Az ambiciózus Framingham szívvizsgálat adatainak elemzése már 1987-ben vezetett a kíváncsi kapcsolat tudományos dokumentációjához. De éppen ilyen hosszú ideje a tudósok nem voltak képesek sokat megtenni ezen ismeretekkel. A nyolcvanas évek végén bekövetkezett sajtó rámutatott a lehetséges magyarázatokra: például egy függőleges testtartás feltételezésére vagy a vérrögök kialakulását általában megakadályozó folyamat problémáira. Ennek ellenére a tudósok nem tudtak meghatározni egy alapvető mechanizmust, amely megmagyarázza a test cirkadián órájának és a hirtelen halált okozó elektromos balesete közötti kapcsolatot.
Most egy nemzetközi kutatói csapat bukkant fel az ólomra. Mukesh Jain, a Clevelandi Case Western Reserve Egyetem és munkatársai nemrégiben azonosítottak egy olyan fehérjét, amelynek szintje oszcillál a cirkadián órával, és egerekben a szív elektromos rendszerét irányító ioncsatornák miatt az óra is oszcillál. Jain szeptember 8-án, Indianapolisban az American Chemical Society (ACS) ülésén jelentette, hogy ezek az oszcillációk az emberi szívsejtekben is előfordulnak. Az eredmények arra a korszakra mutatnak, amikor az orvosok képesek lesznek megakadályozni a hirtelen szívhalált, amely az Egyesült Államokban a természetes halál legfontosabb oka, évente több mint 300 000 embert öl meg.
Jain észrevételeinek megértéséhez először meg kell értenie, hogyan működik a szív. Gondolj: autómotorra - mondja James Fang, a Salt Lake City-ben az Utah Egyetemi Orvostudományi Egyetem kardiovaszkuláris orvosának vezetője. Ott van a keringő vér, amely az üzemanyag. Vannak olyan izmok, amelyek pumpálják ezt az üzemanyagot. És van egy elektromos rendszer, amelynek töltési elválasztását nem akkumulátor, hanem ionszivattyúk és ioncsatornák hozzák létre. Működő elektromos rendszer nélkül az izmok nem fognak kibővülni és összehúzódni, és a vér nem áramlik. Szívroham esetén blokkolja az üzemanyag áramlását a szívbe. Hirtelen szívhalál esetén azonban olyan elektromos működési zavar lép fel, amely megakadályozza, hogy a szív megfelelően pumpálja a vért a testbe és az agyba. A szívverés szokatlanná válik, gyakran olyan aritmiát mutat, amelyet kamrai fibrillációnak neveznek. Szívroham olyan aritmia kialakulásához vezethet, amely hirtelen szívhalálhoz vezethet, de más esetekben nincs nyilvánvaló kiváltó képesség. Nem számít a szív dugója húzása, a halál általában percek alatt bekövetkezik.
A nyilvános helyiségekben található vészdefibrillátorok életmentést eredményeznek, mivel gyors módot kínálnak a szív újbóli működtetéséhez. Az emberi szívekben található fehérje körüli ritmusra vonatkozó új kutatások azonban jobb megoldást kínálhatnak. Fotó: Olaf Gradin a flickr-en keresztül
Bár léteznek a szív gyógyszerei - gondoljunk a béta-blokkolókra, az ACE-gátlókra -, nincs olyan gyógyszer, amely kifejezetten az aritmia kialakulásának megelőzésére szolgálna. A leggyakoribb orvosi válasz éppen ez: a válasz. Az orvosok az elektromos meghibásodást egy defibrillátorral kezelik, amely technológia a 19. század végére nyúlik vissza. 1899-ben két élettani orvos megállapította, hogy az áramütés nemcsak ritmikus zavarokat okozhat, hanem megállíthatja a kutya szívét is. Az 1960-as évek végére a szív defibrillációját megbízhatóan alkalmazták az emberekre. És 1985-ben a Johns Hopkins Egyetem orvosa FDA jóváhagyást kapott egy implantálható defibrillátor számára.
A defibrilláció azóta az életveszélyes aritmiák elsődleges megoldása. Ezek az eszközök csökkentek a „poggyász méretétől a cigaretta dobozának méretéig” - mondja Fang, és az automatizált külső verziók népszerűvé váltak, így a járókelők segítséget nyújthatnak az áldozatoknak a mentőautó haladásának késedelme nélkül. De "ez kissé durva megközelítés" - mondja Fang. "A defibrillátorok valóban az alapját képezték az elmúlt két vagy három évtizedben, de ez nem igazán menedzsment megoldás" - tette hozzá. „Nem akadályozza meg a problémát. Hagyja, hogy ez megtörténjen, majd sokkoljon belőle. ”Ez megegyezik egy autó indításával az akkumulátor lemerülése után.
Ráadásul, mondja Fang, mivel a tudósok nem tudják, mi indítja el az aritmia kezdetét, nehéz megjósolni, hogy kihez szükséges defibrillátor. Vegyünk például 100 beteget, akiknek mind a szíve gyenge. „Valószínűleg csak tíz hal meg hirtelen. Nem tudjuk, ki ez a 10, tehát defibrillátorokat adunk mind a 100 embernek ”- mondja Fang. „Ez túl nagy, mert 90-nek még nincs rá szüksége. De nem tudom megmondani, mely 10 fog halni. "
Jain munkája itt található. Csapatának, amely már régóta tanulmányozta a KLF15 néven ismert fehérjét, várakozóan felfedezte, hogy az egér fehérjemennyisége szívszövet ciklusok - 24 órás időtartam alatt alacsonyról magasra és vissza ismét visszamennek. Noha Jain nem foglalkozik külön az elektrofiziológiával, tudatában volt az óra és a hirtelen szívhalál közötti kapcsolatnak, és azon gondolkodott, vajon a fehérje (amely korábban összekapcsolódott egyes szívbetegségekkel) szerepet játszhat. Jain csapata úgy találta, hogy a KLF15 szintjének magasnak kell lennie az éjszakai napról a másikra való áttérés során, ehelyett alacsony az egerekben, akiknél hirtelen szívhalál fordul elő - arra utalva, hogy a szívükben nincs elegendő fehérje a kritikus ablakban. A KLF15 egy másik fehérje szintjét szabályozza, amely befolyásolja az ionok beáramlását az egér szívébe és onnan az onnan, azaz az ioncsatornák egy cirkadián ritmust követnek. Amikor a kutatók kiküszöbölték a KLF15 jelenlétét, "Az ioncsatorna expressziója lecsökkent, és nem oszcillált" - mondja Jain. "És ezeknek az állatoknak fokozottan érzékenyek a kamrai aritmiák és a hirtelen halál." A tanulmányt a múlt évben publikálták a Nature-ban.
Az ACS ülésen bemutatott nyomon követési megfigyelések megerősítik, hogy a KLF15 és az ioncsatornák rezgései az emberi szívsejtekben zajlanak. Ezek a megállapítások „elkezdenek felépíteni azt az esetet, hogy ez potenciálisan fontos lehet az emberi biológia és az emberi betegség szempontjából” - mondja Jain.
Jain úgy véli, hogy molekuláris munkája és más hasonló horizontális vizsgálatok olyan gyógyszereket eredményezhetnek, amelyek jobb megoldást kínálnak, mint a defibrilláció. „Új rajtra van szükségünk” - mondja. „Amit csinálunk, nem működik.” Még hosszú út áll előttünk. A jövőbeni tanulmányok megkísérlik olyan molekulákat találni, amelyek növelhetik a KLF15 szintet, megvizsgálhatnak más, az órával kapcsolatos molekulákat a szívben, és felkutatják a hirtelen szívhalálhoz kapcsolódó genetikai változatokat.
