A szívhalált ez válthatja ki

Bizonyos fehérjék nélkülözhetetlenek ahhoz, hogy a szívveréseket elindító elektromos jelek megszülessenek. A fehérjeszerkezet tanulmányozása révén az orvosok eddig ismeretlen részleteket tudhatnak meg a szív működéséről, a működés zavarairól (beleértve azokat is, amelyeket a különféle betegségek idéznek elő), de információhoz juthatnak a gyógyszerekre adott válaszokról is.

Az egyik legszörnyűbb halál, amikor gyerekek vagy fiatal sportolók szíve látszólag megmagyarázhatatlan okból leáll, az egyik ilyen példa a tehetséges futballista, Fehér Miklós tragédiája . Gyanítható, hogy az ilyen esetek jelentős részében pitvarfibrilláció áll a háttérben, amelyet a szívműködés elektromos zavara okozott. Nehéz elfogadni, hogy egy élet azért veszik oda, mert a szívizom sejtjei nem jól kezelték a töltést hordozó ionokat, ez a sejt-, illetve molekuláris szintű zavar az egész szerv leállását okozta. Most közelebb kerültünk annak megértéséhez, hogy mi is zajlik ilyenkor, s ez a felismerés végül talán a tragikus esetek számának csökkentéséhez vezethet.

szívverés
Szívünk működését elemi szintű elektromos töltésekkel szabályozza a természet - Fotó: iStock

Egészen kisméretűek a nátriumcsatorna-fehérjék, mégis a szerkezetük rejti azokat a kritikus információkat, amelyek hozzásegíthetnek az életveszélyes szívritmusproblémák hatékonyabb diagnosztizálásához és jobb gyógyszerek kifejlesztéséhez - állítják a Washingtoni Egyetem orvostudományi karának kutatói a Cell tudományos folyóiratban közzétett tanulmányukban . "A szív-nátriumcsatorna nemcsak a szívverést indítja el, hanem a mutációi halálos szívritmuszavarokat (aritmiákat) is okozhatnak, de az azokat megakadályozó, a szívritmust szabályozó gyógyszerek is közvetlenül ezekre hatnak" - magyarázta William Catterall az egyetem farmakológus professzora a MedicalXpress tudományos portálon megjelent cikkben .

Miért életbevágóan fontosak az ioncsatornák?

Az ma már széles körben ismert, hogy a szív egyszerre a része egy folyadéktovábbító és egy elektromos rendszernek. Minden egyes szívveréskor az elektromos hullámok olyan mintázattal haladnak át az egészséges szíven, amely precízen összehangolva szabályozza a vér beszivattyúzását és kipumpálását. Az impulzus terjedésének sebessége a szívszövetben attól függ, hogy molekuláris szinten a szívsejt-membránok apró fehérjepórusaiban milyen tevékenység zajlik.

Anélkül, hogy mélyebben belebonyolódnánk szervezetünk elektromos szabályozásába , érdemes tisztázni, hogy miért is olyan fontosak az ioncsatornák. A sejtjeink bizonyos mértékig elkülönült egységként működnek, amelyeket egy nagyjából 5 nanométer vastag elektromosan szigetelő sejtmembrán vesz körül (ami 10 ezerszer vékonyabb, egy szőke hajszálnál). Ennek egyik oldalán a pozitív, a másik oldalán a negatív töltések sorakoznak fel, azaz kondenzátorként viselkedik. Ez azt jelenti, hogy tárolni képes az elektromos töltéseket. A helyes működéséhez szükséges töltésnagyság pedig úgy marad fenn, hogy a sejtmembránon (részben az aktívan működő úgynevezett ionpumpákon és) az ioncsatornákon keresztül átvándorolhatnak az ionok a másik oldalra. Számos ioncsatorna létezik (legalább 300 féle), amelyek megkülönböztethetők például azáltal, hogy miféle (nátrium, kálium, kalcium stb.) ionokat engednek át.

Végzetes mutációk

A nátrium-ionok - ezek a töltött részecskék - tehát áthaladnak ezeken a sejtfalban lévő fehérje-átjárókon. E feszültségfüggő nátriumcsatornák aktiválása és gyors inaktiválása az elektromos és élettani események olyan sorozatának részét képezik, amelyek fenntartják a folyamatos szívverést. "A nátriumcsatornák a kalciumcsatornákkal és a káliumcsatornákkal együttműködve irányítják a szívverést egész életünk során" - jegyezte meg Ning Zheng a cikk másik vezető szerzője, aki szintén farmakológus professzor a Washingtoni Egyetemen. Ha a nátriumcsatornák nem működnek megfelelően, akkor a szívünk bajba kerülhet, akár veszélyesen gyors és koordinálatlan összehúzódások is kialakulhatnak, amelyek halálosak is lehetnek . Az ioncsatornák közül az NaV 1,5 (az Na a nátriumra, a V pedig a feszültségre utal) csatorna olyan nélkülözhetetlen, hogy bizonyos mutációi végzetes lehetnek, mivel a szív más nátriumcsatornái nem tudják kiegyensúlyozni az ionforgalomban mutatkozó zavarokat. Ezek a mutációk veszélyes szívritmuszavarokat okozhatnak felnőtteknél, sőt hirtelen halált a gyermekek és a fiatal sportolók esetében.

Szerencsére sok szívritmuszavar (például a pitvarfibrilláció) kezelhető olyan gyógyszerekkel, amelyek blokkolják a szív nátriumcsatornáit. A csatornák nagy felbontású, 3D-s térképének elkészítéséhez a tudósok fejlett krio-elektronmikroszkópos (krioEM) vizsgálatokat végeztek, annak érdekében, hogy feltárják e nátriumcsatornák lényeges szerkezeti tulajdonságait. A konfigurációjukat ugyanis össze akarták kapcsolni a normális élettani funkciójukhoz tartozó működéssel, a diszfunkciókkal, a betegségmutációkkal, a toxinérzékenységgel és az antiaritmiás gyógyszerek farmakológiai hatásaival.

A pitvarfibrilláció a leggyakoribb krónikus szívritmuszavar. A teljes népesség mintegy 2 százalékát érinti és a 40 év feletti felnőttek egynegyedénél alakul ki valamikor az életük folyamán. A betegség akkor jelentkezik, amikor a szív már nem képes többé fenntartani a normális ritmusát. Az erős és rendszeres izomösszehúzódások helyett gyors és szabálytalan elektromos ingerek keletkeznek, melyek a szív felső részének remegését, az úgynevezett pitvari fibrillációt okozzák. A gyors és szabálytalan szívverés a szív pitvarában lévő vér pangásához és vérrög képződéséhez vezethet, amely súlyos szövődményeket okozhat. Részletek!

A krio-elektronmikroszkópia fiatal tudomány, amelynek létrehozása Závodszky Péter akadémikus szerint az utóbbi évtized legjelentősebb technikai eredménye a tudományban. Nem véletlen, hogy kifejlesztői, Jacques Dubochet, Joachim Frank és Richard Henderson 2017-ben megkapták érte a kémiai Nobel-díjat. Különlegessége abban rejlik, hogy a mintákat fixálás vagy bármiféle festés nélkül, saját természetes, vizes környezetükben teszi megfigyelhetővé elektronmikroszkóppal és nagy felbontású, 3 dimenziós szerkezeti képet eredményez.

A tudósok szerint az új technológiával végzett kísérleteik újraértelmezték mindazt, amit a szív-nátriumcsatornákról eddig tudtunk. Például megfigyelhették a szív NaV 1,5 csatornáját és meghatározhatták számos sajátos, létfontosságú funkciójának molekuláris alapját. Ezzel olyan kémiai információkhoz jutottak, amelyek biztonságosabb és hatékonyabb gyógyszerek kifejlesztéséhez járulhatnak majd hozzá.

ITT MEGOSZTHATOD:

Heti top cikkek

folyadékpótlás
Életkorod alapján ennyi vizet kell innod naponta – Íme a teljes táblázat
alvás
6 fontos érv, amiért érdemes banánt enni este – Így időzítsd a szakértők szerint
Hasnyálmirigy-gyulladás: ez segít meggyógyulni magyar kutatók szerint – Mutatjuk, min kell változtatni
Heti három alkalom már csökkenti a vérnyomást: ez a mozgásforma az egyik leghatékonyabb
Elesett otthon, vérmérgezésben hunyt el a kórházban – A család hiába keres válaszokat a történtekre
Orvosmeteorológia
Fronthatás: Kettős front
Maximum: +8 °C
Minimum: +3 °C

Az északi országrészben szakadozottabb lehet a felhőzet, ugyanakkor arrafelé határozott és gyors romlásnak indulhatnak a látási viszonyok - másutt jellemzően erősen felhős vagy borult marad az ég, párás a levegő. A tartós csapadék délen és keleten is megszűnik az éjféli órákig, de szitálás, a fagyos részeken ónos szitálás, időszakos csepergés helyenként továbbra is előfordulhat. A légmozgás jobbára gyenge vagy mérsékelt lesz. A legalacsonyabb éjszakai hőmérséklet általában 0 és +8 fok között alakul, de északon, északkeleten néhol fagypont alá hűlhet a levegő. Ma előbb egy tőlünk északnyugatra kimélyülő ciklon meleg-, majd később hidegfrontja is eléri térségünket.

Partnerünk a

Töltsd ki kvízünket!

kvíz
Édeset, sósat vagy savanyút kívánsz? 6 kérdésből kiderül, mit üzen a tested A csoki, a chips vagy a savanyúság után sóvárogsz? Emögött nemcsak megszokás vagy stressz állhat, bizonyos esetekben tápanyaghiány, hormonális változások vagy életmódbeli tényezők is szerepet játszhatnak.
7 kérdésből kiderül, felismered-e az influenza jeleit – Felkészültél a szezonra? A tél közeledtével egyre fokozódik az influenza terjedésének kockázata. Felismernéd a fertőzés tüneteit? Kvízünk segítségével most tesztelheted tudásodat!