Ученые из МФТИ впервые в мире создали полноценную компьютерную модель сердечной ткани

Биологи из МФТИ и Бельгии создали первый полноценный компьютерный аналог сердечной ткани, изучение которой поможет понять, как возникают аритмия и другие нарушения работы сердца. Об этом сообщает журнал Scientific Reports.

По словам ученых, сердце человека и животных является уникальным органом, чьи клетки могут одновременно вырабатывать электрические импульсы и сокращаться, не требуя для этого постоянного потока «команд» из спинного или головного мозга.

«Наша модель предсказывает такое же распространение волн, какое мы наблюдали в эксперименте, а значит, с помощью нее можно научиться предсказывать вероятность развития аритмии. То есть можно варьировать условия формирования ткани и смотреть, насколько вероятно развитие аритмии в этой ткани», — рассказал профессор МФТИ Константин Агладзе.

Он вместе с коллегами уже несколько лет изучает нарушения, возникающие в работе сердца из-за сбоев в работе этих клеток и контактов между ними, что, как надеются ученые, в конечном итоге поможет медикам предсказывать наступление аритмии и других проблем с работой сердечной мышцы и предотвращать их.

Используя результаты этих опытов и наблюдений за работой отдельных клеток сердца мышей и крыс, ученые создали первую компьютерную модель сердечной ткани, которая точно воспроизводит все электрические и механические процессы внутри бьющегося сердца. Эта программа учитывает влияние формы разных типов клеток на распространение электрических импульсов и другие «тонкие» процессы в сердце.

В частности, эта виртуальная сердечная ткань реалистично меняет свою работу в том случае, если в ней начинают накапливаться клетки, не реагирующие на электрические импульсы и не участвующие в сокращении мышцы. Если их становится слишком много, они начинают мешать нормальному распространению волн по сердечной ткани, и возникает аритмия.

Как отметил Агладзе, распространение волн на сердечных тканях моделировалось и раньше, но это были простые модели, которые не воспроизводили сложную форму клеток и само устройство сердечной ткани.

В ближайшее время, когда разработчки добавят в эту модель миграцию и деление клеток, биологи и медики по всему миру смогут изучать различные сбои в сердце человека, не подвергая его реальной опасности.

Еще больше важных новостей и хороших текстов от нас и наших коллег — в Telegram-канале «Таких дел». Подписывайтесь!