В ритме сердца
Многим из нас знакомо ощущение, когда наш «пламенный мотор» внезапно замирает, а потом вдруг выдает несколько сильных ударов, будто хочет взорваться. Если такие состояния повторяются, возникает аритмия – суровый диагноз, который может вести к сердечной недостаточности и становиться причиной внезапной смерти. О том, как это можно предотвратить и какие научные методы придумывают российские ученые для борьбы с аритмией, рассказывает Константин Игоревич Агладзе, профессор Московского физико-технического института, заведующий лабораторией в Московском областном научно-исследовательском клиническом институте (МОНИКИ) им. М. Ф. Владимирского, доктор биологических наук.
«Знание – сила»: Константин Игоревич, знаю, что вы занимаетесь исследованием аритмии. С чего они начались? Почему именно аритмия?
Константин Агладзе: Всё началось на заре моей научной юности. Я в свое время поступил на работу в Институт биологической физики, в лабораторию, которая занималась процессами распространения возбуждения в сердце. Если это распространение нарушается, то возникает то, что мы называем аритмиями, и приводит в конечном счете к сердечной недостаточности, а иногда к внезапной смерти.
Может быть, например, сердечная недостаточность, когда сердечная мышца слабая, она не качает кровь. А может быть ситуация, когда вроде бы здоровый человек с сильным сердцем вдруг неожиданно умер от его остановки. Такое случается с профессиональными спортсменами – фигуристами, футболистами. Так вот, потом, когда человек уже умер, начинают разбираться – а у него сердечная мышца на 90% в порядке. Какие-то мелочи, когда 5–7% массы повреждены, приводят к таким страшным последствиям.
Дело в том, что эти вот небольшие изменения могут вызывать дезорганизацию работы самого сердца. Сердце же у нас – это организованный ансамбль клеток, которые очень соркестрированно сокращаются. И благодаря этому мы получаем проталкивание крови по сосудам.
«ЗС»: Вы говорите о том, что удается обнаружить это уже после смерти. А как это можно обнаружить при жизни?
К. А.: Это вопрос сложный. Хорошо, когда проблемы можно увидеть во время диспансеризации на ЭКГ. А в некоторых случаях никогда и никак. С другой стороны, это все-таки крайний случай. Случаи внезапной смерти не так часты. Почему это происходит? Потому что спортсмены работают на пределе возможностей. В большом спорте это почти всегда так. У них возникает много травм, мышечных в том числе. Так же точно они травмируют и свое сердце.
«ЗС»: Человек всегда ощущает свою аритмию?
К. А.: Не всегда. И если ощущает, то часто по-разному. Аритмология – это огромная биомедицинская наука. Мы занимаемся биофизикой этого явления, поскольку наш подход интересен именно с точки зрения физики. Я заканчивал Московский физикотехнический институт и кандидатскую диссертацию защитил по физике, а докторскую уже по биологии.
«ЗС»: Чем ваши исследования оригинальны, что нового вы обнаружили?
К. А.: Оригинальность во многом опирается на то, как организованы наши исследования. Это сочетание фундаментальной физики и практической медицины. Важно, что я руковожу лабораторией в Московском областном научно-исследовательском клиническом институте. А в свое время я создал лабораторию на Физтехе.
Казалось бы, какая связь? Дело в том, что это дает очень тесную связку лечебного заведения и Физтеха. Во‑первых, мы разработали методику анализа работы сердца пациента на клеточном и даже субклеточном уровне. Это значит, что во время операции у пациента берутся клетки, биоптат, то есть обрезки сердца, если выразиться совсем просто, и, выделяя из этого биоптата отдельные живые сердечные клетки, мы можем определять, например, склонность пациента к определенным видам аритмии. Кроме того, мы уже начинаем получать данные о персональной чувствительности к ряду препаратов, которые помогут нам создать пул различных патологий этих пациентов.
«ЗС»: Как это будет выглядеть?
К. А.: В идеале это, например, будет так: известно, что у человека есть пост-операционная аритмия. Известно, что у человека проблемы с сердцем не закончились. Каким в его случае будет наиболее эффективное лечение? Какие есть персонализированные рекомендации? Мы хотим найти ответы на все эти вопросы.
«ЗС»: Такого никто больше не делает?
К. А.: Не могу сказать, что мы здесь первопроходцы. Такие вещи делаются, например, в Соединенных Штатах. Но по большому счету в таком комплексе, как мы сейчас, это делает десяток мест в мире, не больше. Кроме того, мы делаем клеточное репрограммирование. Это методика перепрограммирования клеток, которая стала возможной после того, как в 2006 году Шинья Яманака открыл способ терминально дифференцированные клетки, то есть высокоспециализированные клетки, возвращать в стволовое состояние. У нас в организме где-то под две сотни различных типов клеток. Они отличаются по своим функциям, даже по фенотипу. Но генотипто там одинаковый. Это как детектив находит волосок и может по этому волоску определить генотип человека. Генотип сугубо индивидуальный.