Поиск Кабинет

Перспективы создания пейсмейкерной сердечной ткани с использованием современных генетических и тканеинженерных технологий

Гены & Клетки: Том XII, №2, 2017 год, стр.: 29-36

Авторы

Байрамова С.А., Стрельников А.Г., Романов А.Б., Якубов А.А., Лосик Д.В., Павлова С.В., Агладзе К.Г., Покушалов Е.А.

DOI: 10.23868/201707020

В настоящее время существует множество имплантируемых электрокардиостимулирующих систем, способных замещать функцию физиологических пейсмейкеров (синусового и атриовентрикулярного узлов). Данные системы на сегодняшний день имеют ряд ограничений и являются несовершенными, т.к. они требуют постоянного мониторинга и обслуживания в связи с ограниченным сроком службы батареи; существуют риски инфицирования системы кардиостимуляции, которые могут привести к необходимости реимплантации водителя ритма; имплантируемые устройства
порой несовместимы с другими электрическими приборами (металлодетекторами и магнитами, магнитно-резонансными томографами, линиями электропередач), которые могут влиять на работу электрокардиостимуляторов; электроды не всегда удается расположить физиологично, что в свою очередь может привести к развитию сердечной недостаточности и дополнительным симптомам, ухудшающим качество жизни пациента. Данная статья посвящена обзору методов создания биологических пейсмейкеров, рассмотрению достоинств и недостатков имеющихся современных стратегий получения пейсмейкерной ткани, которые базируются на использовании ключевых генов-модификаторов,
регулирующих эмбриональное развитие вентрикулярных, атриальных и пейсмейкерных кардиомиоцитов. Наряду с этим, показано, что технологии получения индуцированных пациент специфических плюрипотентных клеток
(ИПСК) и последующее развитие протоколов направленной дифференцировки в кардиальном направлении открывают новые подходы для разработки биологических пейсмейкеров. Эта стратегия заключается в получении и трансплантации пациент специфических пейсмейкерных кардиомиоцитов. Также кратко описаны перспективы использования современных материалов для развития тканевой инженерии.

Ключевые слова: атрио-вентрикулярная блокада, проводящая система сердца,синусовый узел, биологический пейсмейкер, генная терапия, электрокардиостимулятор, ионные каналы, клеточная терапия, индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, тканевая инженерия.

 

The prospects of creating a pacemaker cardiac tissue using modern technologies

At the present time there are a lot of implantable pacemakers, which are able to replace the function of physiological pacemakers (sinoatrial and atrioventricular nodes). These systems are currently imperfect and have a number of limitations. They require constant monitoring and maintenance due to limited battery life. There are risks of infection of pacemakers system, which may cause a pacemaker
reimplantation. Implantable devices are often incompatible with other electric devices (metal detectors and magnets in MRI scanners, as well as power lines), which may affect the operation of pacemakers. Sometimes the electrodes can
not be physiologically positioned, which may lead to heart failure and additional symptoms worsen the patient›s quality of life. This article is devoted to a review of methods for creating biological pacemakers, considering advantages and disadvantages of the available modern strategies for obtaining pacemaker tissue, which is based on the using of key modifier genes regulating the embryonic development of ventricular, atrial and pacemaker cardiomyocytes.
Furthermore the technologies for creating induced patient specific pluripotent cells (IPSC) and the subsequent development of directional differentiation protocols in the cardial direction discover new approaches for the development of biological pacemakers. Also briefly described the prospects for using modern materials for the development of tissue engineering.

Keywords: atrioventricular block, cardiac conduction system, sinus node, biological pacemaker, gene therapy, cardiac pacing, ion channels, cell therapy, induced pluripotent stem cells, tissue engineering.

 

 

Подняться вверх сайта