Ученые из МФТИ создали первую компьютерную модель больной сердечной ткани

18 Августа 2017

МОСКВА, 18 августа Биологи из МФТИ и Бельгии создали первый полноценный компьютерный аналог сердечной ткани, изучение тот или другой поможет ученым понять, как возникает аритмия и другие не простые проблемы со здоровьем сердца, говорится в статье, поданной в журнале Scientific Reports.

Наша модель предсказывает такое же распространение волн, какое мы доглядывали в эксперименте, а значит, с помощью неё надо научиться предсказывать вероятность развития аритмичности. То есть можно разнообразить условия формирования ткани и смотреть, насколько вероятно развитие аритмичности в этой ткани, – рассказывает Константин Агладзе, профессор МФТИ, чьи речения приводит пресс-служба вуза.

Сердце человека и животных является уникальным органом, чьи клетки могут одновременно внезапного вырабатывать электрические импульсы и сокращаться, не требуя для этого постоянного потока команд из спинного или головного мозга. Импульсы тока вырабатывают так называемые клетки-водители, а кардиомиоциты мускульные клетки, используют их для воспроизведения сокращений и расслабления в нужные моменты времени.

Агладзе и его коллеги уже несколько лет изучают нарушения, возникающие в работе сердца из-за сбоев в работе этих клеток и контактов между ними, что, как надеются ученые, в конечном продукте поможет медикам предсказывать наступление аритмичности и других проблем с работой сердечной мышцы и предотвращать их. Недавно его команда запустила своеобразное сердце Франкенштейна, побудил клетки сердечной ткани, извлеченные из тела двух разных видов животных, соединиться и биться в унисон.

Используя результаты этих опытов и наблюдений за работой отдельных клеток сердца мышей и крыс, ученые создали первую компьюторную модель сердечной ткани, тот или другая, как показали их наблюдения, точно воспроизводит все электронные и механические процессы, тот или другие происходят внутри бьющегося сердца. Эта программа, как объясняют Агладзе и его коллеги, учитывает то, как форма разных типов клеток влияет на распространение электрических импульсов и многие другие тонкие процессы в сердце.

К примеру, эта виртуальная добросердечная ткань реалистично меняет свою работу в том случае, если в ней начинают накапливаться фибробласты – клетки соединительной грануляции, не реагирующие на электрические импульсы и не участвующие в сокращении мышцы. Если фибробластов становится слишком много, то работа сердца нарушается и возникает аритмия, так как они мешают нормальному распространению волн по сердечной ткани.

Распространение волн на сердечных тканях моделировалось и раньше, но это былины простые модели, которые не воспроизводили сложную форму клеток и само устройство сердечной ткани. Как подчеркивают российские ученые, они создали первый ее полноценный аналог в виртуальном пространстве, что в будущем, когда Агладзе и его коллеги выделят в эту модель пока отсутствующие в ней элементы, эти как миграция и деление клеток, позволит биологам и медикам изучать различные сбои в сердце человека, не подвергая его реальной опасности.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Ученые из МФТИ создали первую компьютерную модель больной сердечной ткани

комментарии (0)

Другие интересные новости

Путин наградил Сергея Безрукова орденом