Kalp aslında "fotosentez" yapabilir! Kalp hastalığı tedavisi için yeni fikirler sağlayın
İnsan hayatını ve sağlığını tehdit eden bir numaralı katil olan kalp hastalığı, büyük ölçüde Tıkanmış kan damarlarının neden olduğu yetersiz oksijen beslemesinden dolayı, Her yıl dünya çapında yaklaşık 6 milyon insan kalp krizinden ölüyor. Ancak şu anda kan pıhtılarını çözmek için ilaç almaktan veya vasküler stent yerleştirmekten başka etkili bir tedavi yoktur.
Şekil Bakteriyel tedavi aldıktan sonra fare kalbi
Kalp krizine bağlı ölümün temel nedeni miyokardiyal hipoksidir. Öyleyse, kalp hücrelerine aktif olarak oksijen sağlamanın başka yolları var mı? Fotosentezi düşünmek kolaydır ve gerçekten de bu fikri hayata geçirmek isteyen insanlar var.
Benim izlenimime göre, fotosentez söz konusu olduğunda, insanlar bunu genellikle bitkilerin bir "patenti" olarak görüyorlar, ama aslında, bakteri konusunda bu beceriye sahip pek çok kişi var. Bitkiler gibi ışığı yerler ve onu oksijene dönüştürürler.
Yakın tarihli bir "Science" dergisinde yayınlanan bir makalede, Stanford Üniversitesi'ndeki araştırma ekibinin, hipoksi nedeniyle kalp krizi geçiren fareleri kurtarmak için bu bakteriyi nasıl kullandığından bahsetti.
Şekil Atan kalbin termal görüntülemesi
Aslında kalp hastalıklarını tedavi etmenin tek yolu, kalbe giden kan kanalını yeniden inşa etmektir. Amerikan Kalp Derneği başkanı Steve Houser, Şu anda en etkili yöntem, kan pıhtılarını çözmek için ilaç almak veya genellikle torakotomi gerektiren arterlere stent yerleştirmektir.
Şekil Steve Houser, Amerikan Kalp Derneği Başkanı
Bununla birlikte, kalp hastalığı için mevcut tedavi yöntemleri açıkça çok bekardır.Araştırmacılar, bir kalp krizi meydana geldiğinde kalbe oksijen sağlamanın yeni bir yolunu bulmayı umuyorlar. Başlangıçta, oksijen üretmek için bitki hücrelerinin fotosentezini kullanmayı düşündüler. Makalenin ortak yazarı ve Stanford Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde kalp cerrahisi direktörü olan Jeseph Woo şunları söyledi: "Lahana ve ıspanaktan kloroplastları çıkarmaya çalıştık, ancak daha sonra kloroplastların bitki hücrelerinden ayrıldıktan sonra düzgün çalışamadıklarını keşfettik."
Şekil Jeseph Woo, Stanford Üniversitesi Tıp Fakültesi Kalp Cerrahisi Direktörü
Sonra, Joseph ve ekibi kloroplastlara benzer bakterilere geçmeye karar verdi. Synechococcus (Synechococcus elongatus), Fotosentezi, bitkilerin fotosenteziyle aynı prensibe aittir.Her ikisi de karbondioksiti oksijene dönüştürmek için ana enerji kaynağı olarak ışığı kullanır.
Araştırma ekibi önce bakteri ve fare kalp hücrelerini bir petri kabına yerleştirdi. Sonuç olarak, bakteriler sadece hayatta kalmakla kalmaz, aynı zamanda karbondioksit ve suyu aydınlatıldığında oksijene ve glikoza da dönüştürebilirler.
Daha sonra, araştırmacılar canlı hayvanlar üzerinde kontrol deneyleri yapmaya başladılar: kalp krizi durumunu taklit etmek için yapay olarak kalbe giden kan akışını engelleyerek farelerde açık göğüs ameliyatı yaptılar. Bu noktada fare kalbine bakteri enjekte etmek ve ışığı ışınlamak, etki önemlidir, bakterilerin ürettiği oksijen hemen hipoksik kardiyomiyositler tarafından emilir.
Şekil Fare kalp hücreleri Synechococcus ile çevrilidir
Sadece geçti 10 dakika , Kalbin aydınlık ortamdaki kısmındaki oksijen artar 25 kez Ve kalbin hala karanlık ortamda olan ilgili kısmı sadece oksijeni arttırır 3 kere .
45 dakika Soldan sağa, sadece ışık alan ancak bakteri olmayan kalp ve sadece bakteri alan ancak ışık almayan kalp ile karşılaştırıldığında, hem bakteri hem de ışık alan fare kalbinin kan akışı sırasıyla arttı. % 60 ile % 30 .
Operasyondan dört hafta sonra, Deneysel farelerin kalp hastalığı riski bile azaldı. Woo, "Bu fark dikkatli bir gözlem gerektirmiyor, ama çok büyük bir değişiklik!" Dedi. Bununla birlikte, hayvanın bağışıklık sistemi bakterileri reddetmese de, Fakat bakterilerin kendilerinin kısa bir ömürleri olduğundan, sonunda farenin kalbinde ölürler.
Ancak ne olursa olsun, deney ilk başarıyı elde etti. MIT'de bir mikrobiyolog ve immünolog olan Susan Erdman şunları söyledi: "Bu, mikroorganizmaları büyük hastalıkları çözmek için uygulamanın tipik bir örneğidir ve bir dönüm noktası olarak kabul edilebilir!"
Yale Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde kalp cerrahisi uzmanı olan Arnar Geirsson bu çalışmaya katılmadı, ancak yine de ilerlemeyi onayladı: "Stanford ekibinin konsepti çok benzersiz ve kesinlikle çerçevenin dışında düşünmenin bir sonucudur."
Şekil Yale Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde kalp cerrahisi uzmanı olan Arnar Geirsson
Elbette, fareler insan değiller ve bu teknolojinin insanlarda fiilen kullanılması için daha yapılacak uzun bir yol var. "Bakterilerin neden olabileceği sağlık risklerini göz önünde bulundurmanın yanı sıra, En önemli nokta, bu tip ameliyatların torakotomi gerektirmesidir - çoğu doktorun kaçınmaya çalıştığı tehlikeli bir ameliyattır. "Dedi Houser. Ancak bu yöntem, kalp hastalığını tedavi etmenin yepyeni bir yolunu sağlıyor.
Teknolojinin gelişmesiyle birlikte, bilim adamları bakteri enjeksiyon yoluyla enjekte edebiliyor. Hazırlanan bakterilerin kalp hücrelerini hedefleyen antikorlarla birleştirilmesi ve ardından bunların birlikte damar içine enjekte edilmesiyle, kalbe doğrudan enjeksiyon riskinin yüksek olması önlenir.
Şekil İntravenöz enjeksiyon
Aynı zamanda ekip, aydınlatma için alternatif çözümler araştırmaya devam ediyor, Bakterilerin ihtiyaçlarını karşılamak için cilde ve kemiklere nüfuz edebilen ışığı kullanarak , Ve bu şu an için en gerçekçi yöntem, yoksa orijinal torakotomi yoluna geri dönmeliyiz.
Gelecekteki uygulamaların beklentilerine gelince, gerçekten klinik aşamaya girebilirse, insanların kronik kalp hastalığının üstesinden gelme yolunda bir adım daha attığı, en azından kalp hastalığı hastalarının ömrünü uzatabileceği inkar edilemez.
Daha doğrudan, Taze olarak Organ saklama , Bu tür bakteriler de işe yarayabilir, bundan yararlanacak çok sayıda organ ihtiyacı olacağını tahmin edebiliriz. " Ancak bundan bahsetmek için henüz çok erken Tüm temel bilimsel araştırmalar gibi, son adıma geçmeden sonuç çıkarmak hala zor. "Dedi Houser.
Şekil Jeseph Woo ve ekibi
Sonraki, Woo ve ekibi, oksijeni daha verimli bir şekilde üretmek için bakterileri genetik olarak daha da değiştirecek. Aynı zamanda koyun ve domuz gibi büyük hayvanlar üzerinde de benzer deneyler yapacaklar. Ancak sonuç ne olursa olsun, doğal bakterileri kullanmanın bu yaratıcı yöntemi dış dünyaya hala bir sürpriz getiriyor ve ayrıca bilim insanlarına daha fazla çığır açan bilimsel araştırma yöntemleri hakkında düşünmeleri için ilham verebilir.
