细胞的电网故障触发心脏病发作后心律不正常

心脏病幸存者经常经历危险的心律不齐治疗期间旨在恢复血液流向心脏肌肉受伤,一个共同的和混淆并发症的拯救生命的干预。

现在约翰霍普金斯大学的研究人员与老鼠的两人心脏细胞已经表明,这样的后心攻击心律失常可能引发类似于电网故障在受伤的心肌细胞。研究小组发现,这种电源故障是由于细胞的中断线粒体——微小发电厂,燃料电池当他们变得不稳定“复苏”期间心脏病发作后,引发混乱的细胞间信号干扰心脏的整个电网。

描述的实验,提前打印的分子和细胞心脏病学杂志》上,提供科学家认为是第一个全新详细了解事件链,心脏肌肉的细胞内发生心脏病发作期间和之后。研究小组说,研究结果可以提前让心脏病治疗更安全的努力。

“及时的治疗与支架或球囊成形术开放动脉阻塞,恢复受伤的部位心肌血流量是拯救生命,但矛盾的是它还可以增加潜在的致命性心律失常的风险,”说Soroosh Solhjoo,博士,心脏病学博士后研究员约翰·霍普金斯大学医学院的。“我们相信,我们的发现不仅提供洞察这些电异常的成因,也说明一个可能的方法来防止他们。”

实验表明,能源供应的突然丧失心脏细胞和随后的快速“重启”治疗会导致线粒体衰退和引发的异常电信号旋风。这些混乱的信号迅速波及整个心,破坏细胞间的电气信号需要保持心脏正常跳动。

模仿心脏肌肉的能量饥饿心脏病发作期间,研究人员创建了一个“在培养皿中心脏病”覆盖一层薄薄的老鼠心脏细胞玻璃切断氧气和营养的供应。然后,使用一个强大的显微镜,放大和点亮了电子电路的细胞,他们看着内部展开的一系列事件。像一个滚动停电从太空观察卫星,mitochondria-the细胞的能量发电机会开始闪烁。线粒体停止他们能源生产,心脏细胞逐渐走不动。

当研究人员把玻璃,使氧气和营养回流在与支架的病例在再灌注治疗对线粒体闪烁。而是一下子点燃,他们恢复了能源生产haltingly-a过程研究人员称为振荡。像次优的推动引擎,这些线粒体产生能量间歇性地摇摆不定。因此,动力不足的心脏细胞火弱和混乱,形成了一个小群不点火的肌肉组织,创建一个障碍在心脏的电路。当一个电信号达到这样一个路障,路线。

“中断电冲动被转移到邻近的细胞,导致他们失败,”Brian O’rourke说博士,心脏病学教授约翰·霍普金斯大学医学院的。“然后,异常的信号可以在异常中迂回的路线传播心肌,最终导致全面颤。”Fibrillation is a life-threatening arrhythmia in which the heart squirms and quivers instead of pumping rhythmically.

当研究者进行预处理的心脏细胞衍生的镇静药物苯二氮之前让他们条件模拟心脏病发作,细胞的线粒体设法迅速恢复正常功能,实际上恢复稳定的能源供应,防止细胞不点火。开发药物稳定线粒体能源生产,研究小组说,心脏病发作后可能有助于保护心脏功能。

在他们的实验中,研究人员指出,心脏细胞的线粒体,失去了氧气和营养供应半小时恢复顺利。然而,细胞的氧气和营养而被剥夺了一个小时有困难复苏,线粒体闪烁和混乱的电子信号。虽然时间可能只是巧合的相似之处,研究人员说,这一发现回声的“黄金一小时”标准心脏病建立了临床医生治疗。患者接受治疗窗内更好的恢复。