Ученые выяснили, как ботулотоксин действует на клетки сердца
Применение хорошо известных лекарств в необычной для них области — всемирный тренд. Из классических примеров можно привести использование аспирина для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. В последнее время в клинических испытаниях для подавления сердечных аритмий применяются препараты ботулотоксина А. Ученые МФТИ в содружестве с кардиологами Исследовательского центра имени Е. Н. Мешалкина исследовали то, как препарат влияет на ткани сердца. Результат испытаний опубликован в журнале Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology.
Ботулинический токсин А — один из самых опасных токсинов, его вырабатывают бактерии Clostridium botulinum. Способность блокировать нервно-мышечную передачу сигнала обеспечила его популярность во многих сферах медицины: косметическая медицина, неврология, кардиология и прочие.
Ботулотоксин было предложено использовать для борьбы с одним из наиболее частых (примерно у 40% больных) и опасных послеоперационных осложнений в кардиохирургии — послеоперационной аритмией. Считается, что препарат блокирует проведение импульсов по нервным волокнам без непосредственного повреждения сердечной мышцы. Однако ранее исследования ботулотоксина А не проводили на кардиомиоцитах — только на нервных клетках.
Сотрудники МФТИ вместе с медиками из МОНИКИ имени М. Ф. Владимирского и НМИЦ имени академика Е.Н. Мешалкина обрабатывали кардиомиоциты новорожденных крысят и кардиомиоциты человека, полученные из стволовых клеток, ботулотоксином А (к нему также добавляли аминосахар хитозан, который ускоряет и продлевает действие препарата), а затем проводили электрофизиологические исследования. Так, они применили метод patch-clamp, который позволяет при помощи микропипетки захватить небольшой участок клеточной мембраны и измерить протекающие через него ионные токи — именно последние обеспечивают возбуждение клетки. Оказалось, что ботулотоксин снижает возбудимость клеточных слоев, как предполагают авторы, за счет частичной блокады тока натрия.
«Комбинация с хитозаном показала на порядок более сильный ингибирующий эффект. Кроме того, ингибирующее действие ботулинического токсина А не является постоянным и исчезает через 12 дней культивирования клеток в среде, не содержащей этого токсина. Таким образом, его антиаритмический эффект связан не только с угнетением нервной системы, но и с непосредственным действием на ткани сердца», — объясняет Константин Агладзе, заведующий лабораторией биофизики возбудимых систем МФТИ.
Такой результат позволяет предлагать инъекции ботулотоксина как альтернативу абляции сердца — процедуры, в ходе которой патологически возбуждаемые кардиомиоциты погибают. Такое повреждение необратимо, тогда как временная химическая блокада позволит пациенту пережить опасный послеоперационный период.
