14. december: Rikke Buhl – Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Alumni > Julekalender 2017 > Julekalender 2013 > 14. december

14. december: Hjerteflimmer – har heste og mennesker noget til fælles?

KU's alumneforening har bedt forskere fra Københavns Universitet om at fortælle om et af deres aktuelle forskningsprojekter. Det er tilsammen blevet til de 24 låger i årets forskningsjulekalender, hvor du kan læse om alt fra bakterier til nationale sikkerhedsstrategier.

I dagens låge fortæller professor Rikke Buhl fra Det Sundhedsvidenskabelige Fakultet om et af sine forskningsprojekter.

Atrieflimmer (forkammerflimmer) er den hyppigste hjerterytmeforstyrrelse både hos mennesker og heste. Ved atrieflimmer mistes den overordnede kontrol af hjerterytmen forårsaget af ukoordinerede elektriske bevægelser i atrierne, hvorved blodet ikke pumpes optimalt rundt i kroppen. Hos mennesker er sygdommen forbundet med en række alvorlige komplikationer, så som forøget risiko for slagtilfælde samt nedsat livskvalitet og levetid. Humant øges risikoen for atrieflimmer med alderen, og det forventes, at risikoen for at udvikle sygdommen i løbet af menneskets levetid om få år vil nå 25 %. Trods dette er forståelsen af mekanismerne bag sygdommen mangelfuld og udvikling af effektive og sikre behandlingsprincipper har været langsom sammenlignet med andre hjertesygdomme. En af forklaringerne kan være, at der ikke findes en velegnet dyremodel. Oftest anvendes gnavere, geder og grise som modeller for sygdommen, men atrieflimmer forekommer ikke spontant hos disse arter, ligesom sygdommen er vanskeligt at fremprovokere i disse dyr. I modsætning hertil udvikler heste – ligesom mennesket – sygdommen spontant, og et af vore igangværende projekter har vist, at hestes hjerter ligesom menneskers er lette at få til at flimre. Dette tyder på, at mennesket og hesten deler beslægtede tilgrundliggende påvirkninger af de ionkanaler, som i hjertemuskelcellerne er ansvarlige for hjertets funktion. Vi arbejder derfor med projekter, som undersøger fordeling og funktion af ionkanaler i hestens hjerte og effekten af behandling med forskellige anti-arytmiske lægemidler.

Hest med elektroder indsat i hjertets højre forkammer, hvorved forkamrenes aktivitet kan styres og registreres. Hesten er helt vågen og oplever ingen ubehag ved forsøget. Fra computeren styres hvor meget strøm der føres til hjertet så hjerterytmen kan kontrolleres, ligesom hjertets rytme registreres.En lille kanal - måske med stor indflydelse på hjerterytmen

Behandling af atrieflimmer er problematisk i både heste og mennesker, da nuværende anti-arytmiske lægemidler har effekt på ionkanaler, der findes i både atrier (hjertets forkamre) og ventrikler (de store hjertekamre). Dermed er der ved behandling risiko for uønskede bivirkninger, og i værste fald kan der udvikles dødelige hjerterytmeforstyrrelser i ventriklerne. Calcium- aktiverede Kalium kanaler (SK-kanaler) menes at spille en rolle i udviklingen af atrieflimmer. Disse er små ionkanaler, der overvejende findes i hjertets forkamre, og derfor udgør behandling rettet mod disse kanaler et spændende nyt forskningsområde med allerede lovende resultater på vejen mod en mere sikker behandling af patienter med atrieflimmer. SK-kanaler aktiveres af en stigning i hjertecellens calcium koncentration og transporterer i åben tilstand kalium ioner ud af cellen. Ved at hæmme disse kanaler farmakologisk reduceres kaliumstrømmen ud af cellen og derved opnås en forlængelse af den atrielle refraktærperiode (cellernes hvileperiode), hvilket betyder, at den tid, hvor hjertecellerne er beskyttet mod et nyt elektrisk stimulus, forlænges. Denne effekt er anti-arytmisk og hæmning af SK kanaler kan derfor ophæve atrieflimmer, hvilket vi nu undersøger i heste.

Synergi ved behandling med suboptimale doser

Vores gruppe er også meget optaget af, om det er muligt at kombinere forskellige, allerede registrerede, anti-arytmiske lægemidler, og måske opnå en bedre terapeutisk effekt. Udfordringen ved brug af disse lægemidler alene er, at de kan være farlige at anvende i høje doseringer, da de påvirker hjertets ventrikler i så stor grad at, vi risikerer at udvikle hjertearytmier, som kan være dødelige. Derfor arbejder vi med at kombinere små doser af forskellige lægemidler og vurdere effekten heraf.

Hesten ligger her på ryggen i fuld bedøvelse Her er ligeledes indsat elektroder i hjertets højre forkammer, hvorved rytmen kan kontrolleres. Ved gennemlysning kan elektrodernes lokalisation i hjertet erkendes, hvilket muliggør brugen af elektroder, som fastgøres til forkammerets inderside, for en mere stabil stimulering af hjertet. Fra hestestald til laboratorium

Kendetegnet ved projekterne er, at vi både undersøger hjertets funktion og påvirkning i det intakte hjerte i levende heste samtidig med, at vi udfører undersøgelser på enkelte hjertemuskelceller i laboratoriet. Det er en stor styrke. Studierne i den levende hest fortæller os meget om, hvordan hjertet fungerer i dyret, men der er mange faktorer vi ikke kan kontrollere. Når vi er i laboratoriet kan vi kontrollere cellemiljøet og dermed udsætte hjertevævet for helt nøjagtige koncentrationer af forskellige stoffer og dermed også mere præcist udtale os om, hvordan den enkelte celle reagerer på behandlingen. Hestene som indgår i vores forsøg er alle travheste, som af andre årsager ikke længere fungerer i sporten og derfor skal slagtes. Ofte er det skader på benene, der sætter en stopper for hestenes løbskarriere. De overgår derfor til at være forsøgsheste, og behandles med de samme krav og rettigheder som andre forsøgsdyr. Hesten er et dejligt dyr at arbejde med, da det er let at håndtere og meget samarbejdsvillig, hvilket betyder, at vi kan lave mange forsøg på heste, som vores traditionelle forsøgsdyr ikke ville tolerere, simpelthen fordi hesten er tam og vant til at omgås mennesker. Overordnet gælder for vores forsøg, at hestene ikke lider unødig overlast. Alle forsøg som kan føre til ubehag for hesten foretages under fuld bedøvelse, og disse heste aflives i bedøvelsen.

En broget flok

Projektet opstod initialt som et samarbejde mellem en membranproteingruppe på det gamle SUND og en gruppe dyrlæger fra det gamle KVL (LIFE). De to tidligere adskilte fakulteter er nu samlet, så vi alle hører under det sundhedsvidenskabelige fakultet (SUND). Derudover er læger fra Rigshospitalet engageret i projektet også. Det er dette interessante samarbejde, som gør, at vi kan studere hestehjertet hele vejen fra den levende hest til den enkelte celle i laboratoriet. Resultaterne vil således bidrage til karakteristik og validering af en ny dyremodel, som kan bidrage til bedre forståelse og behandling af hjerteflimren, hvilket forhåbentlig vil gavne både mennesker og heste med atrieflimmer.

Mød også

I morgen kan du i KU's forskningsjulekalender 2013 møde Iben Damgaard, der blandt andet forsker i menneskets værdighed.