แบบจำลองหัวใจห้องบนมนุษย์ 3 มิติช่วยให้สามารถศึกษาการทำงานของหัวใจได้

แบบจำลองหัวใจห้องบนมนุษย์ 3 มิติช่วยให้สามารถศึกษาการทำงานของหัวใจได้

ผู้คนกว่า 33 ล้านคนทั่วโลกต้องทนทุกข์ทรมานจากภาวะหัวใจห้องบนสั่นพลิ้ว ซึ่งเป็นอัตราการเต้นของหัวใจที่ไม่สม่ำเสมอและมักจะเร็ว ซึ่งสามารถเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคหลอดเลือดสมอง หัวใจล้มเหลว และภาวะแทรกซ้อนอื่นๆ ของหัวใจได้ การศึกษาชีววิทยา atrial อาจให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการพัฒนาการรักษา อุปสรรคประการหนึ่งในการพัฒนายาต้านการเต้นผิดจังหวะคือความยากลำบาก

ในการแยกและรักษา cardiomyocytes 

ของมนุษย์ (เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ) cardiomyocytes หัวใจห้องบนพร้อมกับหัวใจห้องล่างสร้างผนังกล้ามเนื้อของหัวใจ – กล้ามเนื้อหัวใจ – และมีส่วนสำคัญในการเติมเลือดโพรงซึ่งช่วยเพิ่มการขับเลือดออกจากหัวใจในภายหลัง เนื่องจากแบบจำลองของสัตว์ไม่ได้แสดงถึงสรีรวิทยาของหัวใจของมนุษย์อย่างถูกต้อง คาร์ดิโอไมโอไซต์ที่ได้มาจากเซลล์ต้นกำเนิดพลูริโพเทนต์ที่เหนี่ยวนำโดยมนุษย์ (hiPSC) อาจเป็นตัวแทนของวิธีแก้ปัญหาสำหรับการประเมินยาที่มีศักยภาพ

ด้วยเหตุนี้ นักวิทยาศาสตร์จากเยอรมนีและสหราชอาณาจักรจึงได้ประเมินความเหมาะสมของ cardiomyocytes ที่มีลักษณะคล้ายหัวใจห้องบนที่ได้รับ hiPSC (hiPSC-CMs) ในรูปแบบ 3 มิติของเอเทรียมมนุษย์ โมเดล 3 มิตินำเสนอสภาพแวดล้อมของเซลล์ทางสรีรวิทยาและช่วยให้สามารถศึกษาพารามิเตอร์การทำงานของหัวใจได้ ผลการศึกษานี้เป็นเวทีใหม่สำหรับการตรวจสอบพารามิเตอร์การทำงานของหัวใจและการตอบสนองทางเภสัชวิทยาการสร้างแบบจำลอง

ในการสร้างแบบจำลอง 3 มิติของกล้ามเนื้อหัวใจห้องบนของมนุษย์ ผู้เขียนได้กระตุ้นฟีโนไทป์ของหัวใจห้องบนใน hiPSC-CMs โดยใช้โปรโตคอลกรดเรติโนอิก (RA) ที่จัดตั้งขึ้นก่อนหน้านี้ RA เป็นสารเมตาโบไลต์ของวิตามินเอที่เกี่ยวข้องกับการสลับไปมาระหว่างการเพิ่มจำนวนเซลล์และการสร้างความแตกต่างการรักษาด้วย RA ทำให้ hiPSC-CMs บรรลุคุณสมบัติของกล้ามเนื้อหัวใจห้องบน: 

ขนาดเซลล์ลดลง ร่วมกับการแสดงออกของยีนและระดับโปรตีนที่เพิ่มขึ้นของตัวบ่งชี้ที่หัวใจห้องบน (โดยเฉพาะ MLC2A โปรตีนที่ปรับการพัฒนาของหัวใจและ การหดตัว) และช่องไอออน (ช่องโพแทสเซียม) เครื่องหมายเหล่านี้บ่งชี้ว่า RA ส่งเสริม cardiomyocytes ที่เหมือนหัวใจห้องบนเพื่อพัฒนาแทนที่จะเป็น cardiomyocytes ที่เหมือนกระเป๋าหน้าท้อง นอกจากนี้ ผู้เขียนสังเกตเห็นว่า hiPSC-CMs เต้นและหดตัวเร็วขึ้นเมื่อทำการรักษาด้วย RA

ลักษณะทางไฟฟ้าสรีรวิทยา

ทีมงานใช้คุณลักษณะทางไฟฟ้าฟิสิกส์ เช่น ระยะเวลาที่อาจเกิดขึ้นในการดำเนินการและเศษส่วนการทำซ้ำ เพื่อแยกความแตกต่างระหว่างฟังก์ชันการทำงานประเภท atrial และ ventricular การรักษาด้วย RA ส่งผลให้ระยะเวลาที่เป็นไปได้ในการดำเนินการลดลงและส่วนการทำซ้ำที่เพิ่มขึ้นใน hiPSC-CMs ซึ่งสอดคล้องกับฟีโนไทป์อิเล็กโตรกายภาพเหมือนหัวใจห้องบน

ในหัวใจของมนุษย์ กระแสโพแทสเซียมสองกระแสจะแสดงออกมาอย่างเด่นชัด: กระแสโพแทสเซียมที่กระตุ้นด้วยอะเซทิลโคลีน และกระแสโพแทสเซียมเรียงกระแสที่กระตุ้นช้ามาก (I Kur ) เมื่อนักวิจัยเพิ่ม carbachol ซึ่งเป็นยาที่กระตุ้นและจับตัวรับ acetylcholine พวกเขาสังเกตเห็นระยะเวลาในการดำเนินการที่สั้นลงในเนื้อเยื่อหัวใจที่ออกแบบโดย RA นอกจากนี้ เมื่อพวกเขาใช้ 4-aminopyridine (ตัวยับยั้งสำหรับ I Kur ) การเปลี่ยนแปลงที่คาดหวังในสัณฐานวิทยาที่อาจเกิดขึ้นในการดำเนินการจะสังเกตเห็นได้ในเนื้อเยื่อหัวใจที่ออกแบบโดย RA ผลการวิจัยเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าภายหลังการรักษาด้วย RA จะได้รับฟีโนไทป์อิเล็กโตรกายภาพเหมือนหัวใจห้องบนมากขึ้นสำหรับเนื้อเยื่อหัวใจที่ออกแบบ

การศึกษานี้บ่งชี้ว่า hiPSC-CMs ที่ได้รับการรักษาด้วย RA พัฒนาฟีโนไทป์ของหัวใจห้องบนและก่อตัวขึ้นเองตามธรรมชาติของเนื้อเยื่อหัวใจที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม เนื้อเยื่อนี้แสดงลักษณะเฉพาะของกล้ามเนื้อหัวใจห้องบน ในแง่ของการแสดงออกของยีน จลนศาสตร์การหดตัว ลักษณะที่อาจเกิดในการดำเนินการ และการตอบสนองทางเภสัชวิทยาต่อตัวบล็อกเกอร์และตัวกระตุ้นโพแทสเซียมในปัจจุบัน หัวใจห้องบนที่ออกแบบทางวิศวกรรม 3 มิติอาจใช้เป็นแบบจำลองที่มีประโยชน์ในการพัฒนายาพรีคลินิก

เอ็กซ์เรย์กะพริบ

เมื่อวันที่ 22 พฤศจิกายน 2014 การสำรวจอัตโนมัติของ All-Sky สำหรับซุปเปอร์โนวา (ASASSN) ตรวจพบแสงแฟลชขนาดใหญ่ของรังสีเอกซ์จากกาแลคซีที่อยู่ห่างออกไป 300 ล้านปีแสง เหตุการณ์ที่เรียกว่า ASASSN-14li พิสูจน์แล้วว่าไม่ใช่มหานวดารา แต่เสียงร้องของดาวฤกษ์ถูกดึงออกจากกันโดยแรงโน้มถ่วงคลื่นของหลุมดำมวลมหาศาลที่มีมวลมากกว่ามวลดวงอาทิตย์ประมาณล้านเท่า

ดาวเทียมเอ็กซ์เรย์จำนวน 3 ดวง – Chandra X-ray Observatory , XMM-NewtonและSwift – ติดตามผลอย่างรวดเร็ว และในขณะที่กรอกข้อมูลที่เก็บรวบรวม Pasham และเพื่อนร่วมงานของเขาในสหรัฐอเมริกาและยุโรปพบเพิ่มเติม ลึกลับแต่เป็นระยะ , สัญญาณเอ็กซ์เรย์ที่คงอยู่เป็นเวลา 450 วันของการสังเกตการณ์โดยดาวเทียมทั้งสามดวง

สัญญาณจะสว่างและจางลงทุกๆ 131 วินาที และที่จุดสูงสุดจะแรงกว่าความสว่างของเอ็กซ์เรย์เฉลี่ยของหลุมดำ 40% คาบสั้นบอกเป็นนัยว่ามันมาจากแหล่งกำเนิดที่โคจรใกล้กับหลุมดำมาก ในสิ่งที่เรียกว่าวงโคจรวงในสุดคงตัว (ISCO) นี่คือวงโคจรที่เล็กที่สุดที่วัตถุสามารถโคจรรอบหลุมดำโดยไม่ตกผ่านขอบฟ้าเหตุการณ์ ยิ่งหลุมดำหมุนเร็วขึ้นเท่าไหร่ ISCO ก็เข้าใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์มากขึ้นเท่านั้น ตามคาบ 131 วินาทีของวงโคจร ทีมของ Pasham คำนวณว่าขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำหมุนด้วยความเร็วครึ่งหนึ่งของความเร็วแสง

สปาเก็ตตี้กับดาวแคระขาว เศษซากบางส่วนจากดาวที่ตายแล้วซึ่งทำให้เกิดการระเบิดของรังสีเอกซ์เดิมเมื่อมันถูก “กระจัดกระจาย” โดยแรงคลื่นโน้มถ่วงของหลุมดำควรจะยังคงวนเวียนอยู่รอบหลุมดำ แต่เศษซากเพียงอย่างเดียวจะไม่ทำให้เกิดเป็นระยะ สัญญาณเอ็กซ์เรย์ Pasham กล่าวว่าคำอธิบายที่ดีที่สุดคือมีวัตถุที่ไม่ปรากฏชื่ออยู่ในวงโคจรรอบหลุมดำด้วยเช่นกัน วัตถุนี้จะต้องมีความหนาแน่นมากกว่าดาวฤกษ์ที่ถูกแยกออกจากกัน มิฉะนั้น วัตถุนั้นก็จะถูกทำลายด้วยแรงโน้มถ่วงด้วยเช่นกัน และนี่ทำให้ทางเลือกไม่มากนัก

ทฤษฎีของ Pasham คือวัตถุใน ISCO นั้นเป็นดาวแคระขาว ซึ่งเป็นแกนกลางที่เหลือหนาแน่นของดาวอีกดวงหนึ่ง เศษดาวสะสมบนดาวแคระขาว ทำให้เกิดฮอตสปอตบนพื้นผิวที่มองเห็นได้ ในขณะที่ดาวแคระขาวโคจรรอบหลุมดำ เราจะเห็นสัญญาณเอ็กซ์เรย์จากฮอตสปอตสว่างขึ้นเป็นระยะและจางลงเมื่อมันเคลื่อนที่ไปด้านหลังหลุมดำ

Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>เว็บสล็อตแตกง่าย