Naukowcy pracują nad światłoczułym rozrusznikiem serca

Sztuczne rozruszniki serca (kardiostymulatory) to urządzenia elektryczne służące do elektrycznego pobudzania rytmu serca. Stosuje się je, gdy węzeł zatokowo-przedsionkowy - nadrzędny ośrodek układu bodźco-przewodzącego serca - przestaje spełniać swoją rolę, co prowadzi do objawów niedokrwienia mózgu lub niewydolności serca.

Implantacje sztucznych rozruszników serca to zabiegi wysoce inwazyjne. Elektrody mogą spowodować uszkodzenie tkanek, a w przypadku wyczerpania baterii - nawet śmierć. Nad rozwiązaniem tych problemów pracuje zespół badaczy z Uniwersytetu Stanforda, który zaprojektował kardiostymulator reagujący na światło. Co więcej, do jego działania nie trzeba żadnego urządzenia implantowanego do wnętrza organizmu pacjenta.

Kardiolodzy wyodrębnili z sercowych komórek macierzystych światłoczułe komórki, które zawierają pewne niezwykłe białka - opsyny. Posiadają one zdolność do przepuszczania przez siebie sygnału elektrycznego pod warunkiem, że uderzy w niego skoncentrowana wiązka światła. W przeprowadzonym eksperymencie, naukowcy tak zaprogramowali kardiomiocyty, by te kurczyły się pod wpływem niebieskiego światła i rozkurczały się w efekcie ekspozycji na światło żółte.

Pomysł na światłoczułe rozruszniki serca jest niezwykle obiecujący, ale na chwilę obecną największym problemem jest ich integracja z organem. Nowe komórki wszczepione do organizmu pacjenta muszą bowiem zsynchronizować się z naturalnym rytmem pracy serca.

- W warunkach idealnych, wszczepiona tkanka i serce powinny się ze sobą spoić lub elektrycznie połączyć, aby wraz z upływem czasu, światło nie było wymagane do synchronizacji rytmu - powiedział Oscar Abilez, który wyodrębnił światłoczułe komórki serca.

Naukowcy szacują, że minie jeszcze co najmniej 10 lat zanim technologię będzie można wykorzystać w warunkach klinicznych.

W Polsce żyje ponad 100 000 osób z wszczepionymi kardiostymulatorami, a rocznie liczbę implantacji szacuje się na 9500. Blisko 90 proc. to wszczepienia nowych rozruszników, a pozostałe 10 proc. stanowi wymiana wyczerpanych stymulatorów (reimplantacja).