Разработан метод диагностики повреждения сердечной ткани
Коллектив ученых Института биофизики будущего МФТИ и ИТМО разработал новый оптический метод, позволяющий выявлять метаболические нарушения в живой сердечной ткани, вызванные недостатком кислорода.
Врачи считают, что нарушения в клеточном энергетическом обмене и окислительно-восстановительном балансе могут возникнуть у человека в результате многочисленных хронических заболеваний, в частности рака, диабета, нейродегенеративных и сердечно-сосудистых заболеваний. Эти нарушения проявляются в том числе в тканевых и субклеточных особенностях организма, что требует для их выявления высокоточных методов оценки метаболической активности.
Исследователи предложили стратегию визуализация молекулы NADH (никотинамидадениндинуклеотида), являющуюся ключевым переносчиком электронов. Благодаря активному участию NADH в клеточных биохимических процессах его считают маркером недостаточного снабжения тканей кислородом, позволяющим различать изменения в органах.
Как рассказал один из авторов исследования, старший научный сотрудник лаборатории экспериментальной и клеточной медицины МФТИ Михаил Слотвицкий, новый метод, основанный на анализе свечения молекулы энергии NADH, впервые позволил создать карты ишемического повреждения, устойчивые к главным помехам биологических образцов — рассеянию и поглощению света.
– Мы использовали естественную флюоресцентность NADH в наших предыдущих исследованиях. Это позволило установить, насколько такая флюоресцентная метка может дать точную информацию о состоянии ткани, – сказал Михаил Слотвицкий. – В этом исследовании мы углубили свой поиск и изучили возможности использования NADH не только на культуре клеток, но и на самом сердце. Это позволит приблизить многообещающий метод к клинической практике и сразу перейти к анализу состояния органа без дополнительных замеров и экспериментов с ним.
Для экспериментальной проверки авторы использовали изолированные сердца крыс, перфузируемые по методу Лангендорфа. Сердце останавливали кардиоплегическим раствором, чтобы исключить движение, и облучали короткими импульсами УФ-света с разной мощностью, одновременно регистрируя свечение NADH высокоскоростной камерой.
Предполагается, что практическое значение работы лежит в первую очередь в области кардиохирургии и трансплантологии. Кроме оценки донорских органов, метод может быть интегрирован в системы мониторинга во время длительных операций с искусственным кровообращением, позволяя в реальном времени отслеживать возникновение ишемии в различных отделах сердца.
Мона Платонова.
Фото с сайта mos.ru