Migotanie przedsionków jest jednym z najlepiej znanych, a jednocześnie najbardziej problematycznych zaburzeń rytmu serca. Dotyka blisko 60 milionów ludzi na całym świecie, zwiększa ryzyko udaru i niewydolności serca, a mimo to w leczeniu - zwłaszcza w obszarze terapii ukierunkowanych na przyczyny choroby - długo nie doszło do przełomu, który wyraźnie pchnąłby tę dziedzinę do przodu.

Jednym z powodów, na które od dawna wskazują naukowcy, jest brak wiarygodnego modelu ludzkiego serca, na którym można byłoby badać mechanizmy arytmii. Modele zwierzęce nie oddają w pełni ludzkiej fizjologii, a eksperymentowanie bezpośrednio na ludzkim sercu jest oczywiście niemożliwe.

Miniaturowe serce i brakujący element

Zespół z Michigan State University opisuje rozwiązanie tego problemu. Naukowcy stworzyli trójwymiarowe organoidy serca - struktury wyhodowane w laboratorium z ludzkich komórek macierzystych. Są one niewielkie, wielkości soczewki, ale zachowują się jak prawdziwy narząd: mają złożoną budowę, zawierają komórki mięśnia sercowego, struktury przypominające jamy serca oraz sieć naczyń krwionośnych. Co najważniejsze, biją rytmicznie, a ich skurcze są widoczne gołym okiem.

Dowiedz się więcej:

U zawałowców wykryto ten sam niedobór. A łykamy to "na wszelki wypadek"

To jednak nie sama miniaturyzacja okazała się kluczowa. Jak podkreślają autorzy badania, wcześniejsze modele serca nie uwzględniały istotnego elementu - komórek układu odpornościowego. Tymczasem coraz więcej danych wskazuje, że stan zapalny odgrywa ważną rolę w rozwoju migotania przedsionków. Zespół MSU zdecydował się więc włączyć do organoidów makrofagi, czyli komórki odpornościowe naturalnie obecne w sercu. Dzięki temu model stał się bliższy temu, co dzieje się w ludzkim organizmie.

Gdy rytm się załamuje - i częściowo wraca

Efekt był przełomowy. Gdy naukowcy wywołali w organoidach stan zapalny, regularny rytm bicia uległ zaburzeniu. Miniaturowe serca zaczęły bić chaotycznie, w sposób charakterystyczny dla migotania przedsionków. Po raz pierwszy udało się więc odtworzyć tę arytmię w ludzkiej tkance sercowej wyhodowanej w laboratorium. Co więcej, gdy do organoidów podano lek o działaniu przeciwzapalnym, rytm serca częściowo się unormował. To pokazuje, że model nie tylko imituje chorobę, ale pozwala też testować potencjalne strategie leczenia.

DOWIEDZ SIĘ WIĘCEJ:

Diagnoza serca w 15 sekund? Pomoże w tym stetoskop AI

Technologia, która od 10 lat ratuje serca Polaków

"Bogowie" nie czuli się bogami. Nie patrzyli na pacjenta z góry

Autorzy badania zwracają uwagę na jeszcze jeden istotny aspekt. Migotanie przedsionków jest chorobą, która zwykle dotyczy serc dojrzałych, często obciążonych innymi problemami zdrowotnymi. Dlatego naukowcy opracowali sposób "postarzania" organoidów, tak aby ich właściwości bardziej przypominały serce dorosłego człowieka, a nie tkankę wczesnorozwojową. To właśnie w takich warunkach wywoływano stan zapalny i obserwowano rozwój arytmii.

"Nasz nowy model pozwala nam bezpośrednio badać żywą tkankę serca, co wcześniej nie było możliwe" - mówi cytowany przez "MSUToday" Colin O’Hern, student medycyny osteopatycznej i kluczowy członek zespołu badawczego, który dodał komórki odpornościowe do organoidów.

 "Gdy dodaliśmy cząsteczki zapalne, komórki serca zaczęły bić nieregularnie. Następnie wprowadziliśmy lek przeciwzapalny i rytm częściowo się ustabilizował. To było niesamowite zobaczyć, jak się to dzieje" - dodaje.

Małe serce, duży krok dla kardiologii

Zdaniem zespołu z MSU nowy model może znacząco przyspieszyć badania nad migotaniem przedsionków. Zamiast polegać wyłącznie na pośrednich danych z badań zwierzęcych, naukowcy zyskują dostęp do ludzkiej tkanki sercowej, w której można śledzić, jak dokładnie rozwija się arytmia i jak reaguje ona na różne interwencje. To otwiera drogę do skuteczniejszego poszukiwania leków, które nie tylko łagodzą objawy, ale wpływają na biologiczne mechanizmy choroby.

Badacze nie ukrywają, że ich ambicje sięgają dalej. W przyszłości chcą wykorzystywać organoidy do badań przesiewowych nad nowymi substancjami, we współpracy z firmami farmaceutycznymi i biotechnologicznymi. Docelowo możliwe ma być także tworzenie modeli serca z komórek konkretnego pacjenta, co pozwoliłoby testować leczenie w sposób spersonalizowany. Na razie to perspektywa badawcza, ale - jak podkreślają autorzy - jeszcze kilka lat temu samo odtworzenie migotania przedsionków w laboratorium wydawało się nieosiągalne.

Dowiedz się więcej:

Zawał to nie zawsze ból w klatce. U kobiet częste są mniej typowe objawy

Wyniki prac zespołu z Michigan State University zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie "Cell Stem Cell". Dla kardiologii to sygnał, że po latach ograniczeń pojawiło się narzędzie, które może realnie zmienić sposób badania i leczenia jednej z najczęstszych chorób serca.

Jak objawia się migotanie przedsionków i jak je wykryć

Wyniki badań zespołu z MSU dotyczą zaburzenia rytmu serca, które - mimo że dotyczy milionów osób - wciąż bywa bagatelizowane lub rozpoznawane z opóźnieniem. Dlatego - obok laboratoryjnych przełomów - kluczowe pozostaje szybkie reagowanie na pierwsze sygnały, które może wysyłać organizm. Migotanie przedsionków może dawać bardzo różne objawy. Najczęściej pacjenci skarżą się na kołatanie serca, nagłą duszność, zawroty głowy, ból w klatce piersiowej oraz wyraźne pogorszenie tolerancji wysiłku. Zdarzają się także omdlenia. U części osób dolegliwości pojawiają się nagle, u innych narastają stopniowo lub występują okresowo, co bywa dodatkowym utrudnieniem w rozpoznaniu choroby.

- Jeśli objawy pojawiają się z opóźnieniem, nawet kilkadziesiąt godzin po czynniku, który je wywołał (np. alkoholu - przyp. red.), pacjent może nie łączyć ich na przykład z uczuciem nierównomiernej pracy serca i zlekceważyć sygnały wysyłane przez organizm - tłumaczyła Anna Bartusiak-Chatys, specjalistka kardiologii w rozmowie z tvn24.pl w lipcu br.

Dowiedz się więcej:

Kac to nie najgorszy skutek wakacyjnych imprez. Kardiolog ostrzega

Lekarka apelowała, by nie bagatelizować takich objawów jak kołatanie serca, ból w klatce piersiowej czy duszność i nie tłumaczyć ich wyłącznie zmęczeniem, stresem czy warunkami atmosferycznymi. Migotanie przedsionków jest poważnym zaburzeniem, a jednym z jego najgroźniejszych powikłań jest udar mózgu. Nierozpoznane lub nieleczone może prowadzić do uszkodzenia serca i rozwoju niewydolności.

Jeżeli w czasie badania pacjent odczuwa objawy, standardowe EKG - badanie polegające na przyklejeniu elektrod do klatki piersiowej - najczęściej pozwala wykryć migotanie przedsionków.  - Jeśli jednak dolegliwości miały charakter epizodyczny i w trakcie wizyty u lekarza zapis EKG jest prawidłowy, warto obserwować organizm i zgłosić się na badanie w momencie ponownego wystąpienia objawów albo wykonać holter EKG, który monitoruje pracę serca przez dłuższy czas, także w trakcie codziennej aktywności - mówiła kardiolożka.