В КФУ заработало "изолированное сердце"

Месяц назад на кафедре анатомии, физиологии и охраны здоровья человека альма-матер была запущена суперсовременная установка, приобретенная по Программе развития КФУ. Теперь наши ученые смогут  изучать воздействие биологически активных веществ и лекарственных средств непосредственно  на сердце.

Желающих поработать с "изолированным сердцем" с каждым днем все больше: на кафедру с предложениями о совместных исследованиях обращаются  микробиологи, фармакологи, биохимики, клиницисты. Это не удивительно, ведь подобная установка функционирует только в МГУ.

Прорыв в науке не за горами, а первый Нобелевский лауреат может появиться на кафедре уже лет через 20, уверен заведующий кафедрой профессор Тимур Зефиров: "Это вполне реально, если динамика развития науки будет такой же интенсивной, как сейчас, и если молодое поколение (на него вся надежда!) будет работать так же, как работаем мы".

Основное научное направление кафедры - молекулярно-клеточные механизмы регуляции развивающегося сердца, оно разрабатывается с середины прошлого века. "После того как педагогический институт  был присоединен к КФУ, у нас улучшились условия научно-исследовательской работы. Таких возможностей финансирования научных исследований, находясь в структуре педагогического института, мы не имели, - говорит Тимур Львович. - Благодаря Программе развития у нас появилось дорогое оборудование. Мы, конечно, регулярно получаем гранты РФФИ и РГНФ, в прошлом году их было 4, но на них такую установку, как "изолированное сердце", не купишь. Ее стоимость 1 млн. 600 руб. Мы очень рады, что сейчас коллектив выходит на новый  уровень научных исследований!"

В мире существует один критерий научной успешности - уровень публикационной активности в авторитетных научных журналах мира. У Тимура Зефирова, которому через несколько дней  исполнится 60 лет, более 200 научных статей, из них 47 в журналах, входящих в базу данных Scopus и  в Web of Science, он автор трех монографий.

Чтобы получать самые современные результаты, делать открытия и рекламировать научные достижения ученых Казанского университета на страницах  ведущих научных изданий, необходимо, считает физиолог, создать в КФУ  комплекс из 5 установок (в мире они обычно находятся в разных лабораториях). Этот комплекс научных приборов  позволит изучать как сердечную деятельность целостного организма, так и роль отдельных молекул клеточных мембран кардиомиоцитов. Именно тогда можно будет сделать колоссальный прорыв в изучении физиологии сердца. Такого комплекса пока нет даже в ведущих университетах мира, таких как Гарвард и Йель, где недавно побывал ученый.

Планируется, что комплекс будет состоять из 5 электорфизиологических установок.

Первая  - служит для регистрации электрической активности сердца животных in vivo. Она дает возможность в ходе экспериментов постоянно получать результаты компьютерной обработки электрокардиограммы и вариационной пульсограммы. Для этого совместно с программистами КФУ была создана  оригинальная программа, с помощью которой происходит самый точный анализ показателей вариабельности сердечного ритма.

Вторая установка, позволяет исследовать сократимость сердечной мышцы на полосках миокарда. По силе сокращения этих полосок толщиной в 1 мм можно видеть, как то или иное вещество влияет на силу сокращения миокарда предсердий и желудочков.

Третья  установка "изолированное сердце" (по Лангендорфу). Помещенное в нее сердце лабораторного животного работает на протяжении нескольких часов.  На этой установке производятся  сравнительные исследования воздействия  препаратов на целостный   организм и на изолированное сердце.

Четвертая  установка, микроэлектродная,  для изучения электрической активности в клетках сердца. Она очень дорогостоящая, поэтому создается  КФУ  совместно с физиологами Казанского государственного медицинского университета.

Пятую  установку - для проведения исследований ионных токов в клетках сердца методом пэтч-кламп -  в КФУ только собираются запустить. На сегодняшний день  в России активно функционирует всего одна подобная установка, в МГУ, в Москве.

Комплекс из этих пяти установок дает возможность использовать  пять методических подходов к изучению сердца. Большинство из них университетскими физиологами  уже освоены, другие, такие как  пэтч-кламп, они только собираются осваивать. Не возникает сомнений в том, что комплексные исследования принесут свои плоды, тем более что все сотрудники кафедры имеют ученые степени, а 50 % из них - доктора наук. На кафедре работают Заслуженные деятели науки РФ  и РТ, Лауреат Госпремии в области медицины.

"Новая эпоха в лечении сердца, я считаю, началась в конце прошлого века, когда были открыты и начали исследоваться так называемые "смешные" токи. В России их  изучением занимается только наша кафедра, - рассказывает Тимур Львович, - Эти токи в сердце определяют сердечный ритм, а сердце должно работать ритмично. Если сердце бьется редко - это плохо, часто - тоже плохо, неритмично - совсем плохо. От нарушений сердечного ритма больше всего страдают пожилые люди. В наших исследованиях мы изучаем, как формируются механизмы регуляции сердца в развивающемся организме, то есть  исследуем эволюцию регуляторных механизмов. Когда все мы будем старыми, то  у нас будет происходить инволюция, то есть обратное развитие тех же механизмов регуляции. Эти  два процесса обусловлены одними и теми же механизмами, но развиваются в противоположных направлениях. Изучив эволюцию, мы сможем говорить более полно об инволюционных процессах в стареющем организме. На Земле почти 60 процентов людей умирают от заболеваний сердца. Наша задача - выйти на создание новых подходов в профилактике и лечении заболеваний сердца. Людям разного возраста зачастую требуются разные препараты для лечения сердца, а у нас обычно меняют только дозировку. В зарубежных клиниках лечат примерно так же. На самом деле, ребенку могут быть нужны одни препараты, 30-40-летнему человеку  - другие, а 70-летнему дедушке - третьи. Подход к лечению должен быть различным. Мы надеемся, что результаты наших научных изысканий  принесут пользу людям.

Недавно у нас в журнале "Бюллетень экспериментальной биологии и медицины" вышла статья, посвященная "смешным" токам и  написанная совместно с коллегами из МГУ. Еще 2 статьи по механизмам регуляции сердца были опубликованы в "Российском физиологическом журнале". Это ведущие российские издания, входящие в международные базы цитирования и издающиеся за рубежом. Особо хотелось бы  отметить, что у нас в Казани есть очень хорошие кардиологи-клиницисты, но без глубоких теоретических изысканий в этой области практическая медицина развиваться не сможет!".