Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли изучили механизм гипертрофической кардиомиопатии, которая является причиной внезапной остановки сердца во время физических нагрузок. С этой целью исследователи использовали трехмерные культуры клеток человеческого сердца.
При гипертрофической кардиомиопатии, которая является генетическим заболеванием и поражает примерно одного из 500 человек, происходит утолщение стенок левого и правого желудочка. Это состояние считается распространенной причиной смерти молодых спортсменов, которые не имели видимых симптомов. Пациенты старшего возраста умирают от сердечной недостаточности.
Все клетки имели мутацию в гене, который кодирует и связывает миозин белок С. Этот генетический дефект часто наблюдается у пациентов с кардиомиопатией. Специалисты применили лазерный 3D-принтер для создания подвижной микроскопической поддерживающей структуры ( «леса»). Связанные друг с другом миоциты могли сокращаться, сжимая «леса», как в настоящем сердце.
Биологи заметили, что клетки с аномалиями в условиях стресса не могли правильно сокращаться, в результате чего нарушался ритм. Подобное происходит у пациентов, когда физическая активность повышает нагрузку на сердце, и возникает аритмия. Нормальным клеткам удавалось быстро приспособиться к стрессу.
По словам ученых, создание точных моделей сердечной ткани поможет разработать более эффективные методы лечения гипертрофической кардиомиопатии.