Сердцебиение является результатом ритмических сокращений сердечной мышцы, которые, в свою очередь, регулируются электрическими сигналами, называемыми потенциалами действия. Потенциалы действия возникают в результате контролируемого потока ионов в клетки сердечной мышцы (деполяризация) через каналы в их мембранах, за которыми следует компенсирующий обратный ионный ток (реполяризация), который восстанавливает исходное состояние. Если продолжительность фазы реполяризации не подходящая, риск желудочковой аритмии и внезапной сердечной смерти значительно возрастает.
Исследовательские группы под руководством профессоров Мартина Биля и Кристиана Валь-Шотта из фармацевтического факультета LMU в Мюнхене описали новую функцию так называемых каналов HCN в сердце. Известно четыре подтипа каналов HCN, которые необходимы для фазы реполяризации. Ионный ток, который проходит через эти каналы, часто называют током кардиостимулятора, потому что он играет важную роль в контроле сердцебиения.
"Уже давно известно, что члены этого семейства ионных каналов присутствуют в пейсмекерных клетках синоатриального узла сердца. Эти клетки проявляют спонтанную электрическую активность, и было известно, что их каналы HCN способствуют увеличению частоты сердечных сокращений при определенных условиях," говорит Валь-Шотт. "Однако роль каналов HCN в нормальной сократительной функции сердечной мышцы остается неясной."
Используя новую модель на животных, в которой отсутствует один из подтипов белков канала HCN (HCN3), исследователи наблюдали значительное сокращение продолжительности фазы реполяризации, которая следует за потенциалом действия в той части миокарда, которая подвергается активным сокращениям.
"Наши результаты показывают, что каналы HCN важны для нормальной реполяризации," говорит Биль. "И это совершенно новая физиологическая концепция, которая подчеркивает биомедицинскую значимость этих каналов ?? и, возможно, может быть использован терапевтически."
Проект был реализован под эгидой и при поддержке Мюнхенского центра комплексных белковых исследований (CIPSM), кластера передового опыта в LMU.