Teadlased on aastakümnete jooksul teadnud, et südame äkksurm - südame elektrisüsteemi rike, mis viib inimesed äkitselt surnutele - toimub sagedamini hommikutundidel. Ambitsioonika Framinghami südameuuringu andmete analüüs viis uudishimuliku seose teadusliku dokumenteerimiseni juba 1987. aastal. Kuid sama kaua pole teadlased suutnud nende teadmistega palju ära teha. 1980ndate lõpus ilmnenud paberilõhe osutas võimalikele selgitustele: näiteks püstise kehaasendi eeldamine või probleemid verehüüve takistava protsessiga. Sellegipoolest pole teadlased suutnud kindlaks teha põhimehhanismi, mis selgitab ühenduse ööpäevase kella seost keha äkksurma põhjustava elektrilise äparduse vahel.
Nüüd on rahvusvaheline teadlaste meeskond komistanud juhtpositsiooni. Mukesh Jain Clevelandi Case Western Reserve'i ülikoolist ja tema kolleegid tuvastasid hiljuti valgu, mille tase võngub ööpäevase kellaga ja hiirtel põhjustab südame elektrisüsteemi juhtivate ioonikanalite võnkumist ka kellaga. 8. septembril Indianapolises Ameerika Keemiaühingu (ACS) koosolekul teatas Jain, et need võnkumised esinevad ka inimese südamerakkudes. Tulemused osutavad ajajärgule, kus arstid võivad olla võimelised ära hoidma südame äkksurma, mis on Ameerika Ühendriikides loomuliku surma peamine põhjus, tappes igal aastal enam kui 300 000 inimest.
Jaini leidude plusside ja külgede mõistmiseks tuleb kõigepealt mõista, kuidas süda töötab. Mõelge: auto mootor, ütleb Salt Lake City Utah 'ülikooli meditsiinikooli südameveresoonkonna osakonna juhataja James Fang. Seal on ringlev veri, mis on kütus. Seal on lihased, mis pumbavad seda kütust. Ja seal on elektrisüsteem, mille laengu eraldamist ei loo aku, vaid ioonipumbad ja ioonikanalid. Ilma töötava elektrisüsteemita lihased ei laiene ega tõmbu kokku ning veri ei voola. Infarkti korral blokeeritakse kütuse juurdevool südamesse. Kuid südame äkksurma korral on elektriline rike, mis takistab südamel korralikult verd kehale ja aju pumbata. Südame pekslemine muutub ebakorrektseks, esinedes sageli sellist tüüpi rütmihäireid, mida nimetatakse vatsakeste virvenduseks. Südameatakid võib põhjustada sellist rütmihäiret, mis võib põhjustada südame äkksurma, kuid muudel juhtudel puudub ilmne vallandaja. Pole tähtis, kuidas südame pistikut tõmmatakse, surm saabub tavaliselt mõne minuti jooksul.
Avariidefibrillaatorid avalikes kohtades päästavad elusid, pakkudes kiiret viisi südame taas tööle panemiseks. Kuid uued uuringud inimese südames leiduvate ööpäevase valgu rütmide kohta võivad pakkuda paremat lahendust. Foto autor Olaf Gradin flickri kaudu
Ehkki südamehaiguse ravimeid on olemas - mõelge beeta-blokaatoritele, AKE inhibiitoritele - pole ühtegi ravimit, mis toimiks spetsiaalselt arütmia tekkimise ennetamiseks. Kõige tavalisem meditsiiniline vastus on just see: vastus. Arstid ravivad elektririkke pärast seda, kui see on juhtunud defibrillaatoriga - tehnoloogiaga, mille ajalugu ulatub tagasi 19. sajandi lõpuni. 1899. aastal leidsid kaks füsioloogi, et elektrilöögid ei saa mitte ainult põhjustada, vaid ka peatada rütmilisi häireid koera südames. 1960-ndate aastate lõpuks oli südame defibrillatsiooni inimestele usaldusväärselt kasutatud. Ja 1985. aastal sai Johns Hopkinsi ülikooli arst FDA-l loa implanteeritavaks defibrillaatoriks.
Sellest ajast alates on defibrillatsioon olnud eluohtlike rütmihäirete peamine lahendus. Need seadmed on kahanenud "pagasi suurusest sigaretikarbi suuruseni", "ütles Fang, ja automatiseeritud välisversioonid on populaarseks saanud, nii et kõrvalseisjad saavad ohvrit aidata kiirabisõidu viivituseta. Kuid "see on natuke toore lähenemisviis, " ütleb Fang. "Defibrillaatorid on tõesti viimase kahe või kolme aastakümne nurgakivi moodustanud, kuid see pole tegelikult kuigi suur halduslahendus, " lisab ta. „See ei takista probleemi. See laseb sellel juhtuda ja siis šokeerib teid sellest. ”See on samaväärne auto hüppkäivitamisega pärast aku lõppemist.
Veelgi enam, väidab Fang, et kuna teadlased ei tea, mis vallandab arütmia, on raske ennustada, kes defibrillaatorit vajab. Võtame näiteks 100 patsienti, kellel kõigil on nõrk süda. “Tõenäoliselt sureb äkki ainult 10 inimest. Me ei tea, kes need 10 on, seega anname defibrillaatorid kõigile 100 inimesele, ”räägib Fang. “See on ülepaisutamine, sest 90 ei vaja seda isegi. Kuid ma ei oska öelda, millised 10 surevad. ”
Jaini looming tuleb siia. Tema meeskond, kes on juba pikka aega uurinud KLF15-nimelist valku, avastas serendipitaalselt, et hiire valgu kogus südamekoe tsüklid - minnes madalalt kõrgele ja tagasi tagasi 24-tunnise perioodi vältel. Ehkki Jain ei uurita spetsiaalselt elektrofüsioloogiat, oli ta teadlik kella seosest südame äkksurmaga ja ta mõtles, kas tema valk (mis oli varem olnud seotud mõne südamehaigusega) võib mängida rolli. Jaini meeskond leidis, et KLF15 tase peaks öösel päevast päeva ülemineku ajal olema kõrge, kuid hiirtel, kes kogevad südame äkksurma, on selle tase madal - oletades, et nende südames pole kriitilise akna ajal piisavalt valku. KLF15 kontrollib teise valgu taset, mis mõjutab seda, kuidas ioonid voolavad hiire südamesse ja sealt välja, st ioonikanalid järgivad ka ööpäevast rütmi. Kui teadlased kõrvaldasid KLF15 olemasolu, "Ioonikanali ekspressioon langes ja ei võnkunud, " räägib Jain. “Ja neil loomadel oli suurenenud tundlikkus vatsakeste arütmiate ja äkksurma suhtes.” Uuring avaldati eelmisel aastal ajakirjas Nature.
ACS-i koosolekul esitatud järelvaatused kinnitavad, et KLF15 ja ioonikanalite võnkumine toimub inimese südamerakkudes. Need leiud “hakkavad looma juhtumit, et see on potentsiaalselt oluline inimese bioloogia ja inimese haiguste jaoks, ” ütleb Jain.
Jain usub, et tema molekulaarsed tööd ja muud silmapiiril olevad sarnased uuringud võivad viia ravimiteni, mis pakuvad paremat lahendust kui defibrillatsioon. "Vajame uut algust, " ütleb ta. “See, mida me teeme, ei tööta.” Kuid selleks on veel pikk tee minna. Edasised uuringud püüavad leida molekule, mis võiksid tõsta KLF15 taset, otsida südames muid kellaga seotud molekule ja otsida geneetilisi variante, mis on seotud südame äkksurmaga.
