Biological pacemaker
ಜೈವಿಕ ಪೇಸ್ಮೇಕರ್ ಒಂದು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ರೀತಿಯ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಘಟಕಗಳಾಗಿದ್ದು, "ಹೃದಯದ ಕೆಲವು ಪ್ರದೇಶಗಳಿಗೆ ಅಳವಡಿಸಿದಾಗ ಅಥವಾ ಚುಚ್ಚಿದಾಗ", ದೇಹದ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಪೇಸ್ಮೇಕರ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸುವ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಚೋದಕಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಹೃದಯ ಸ್ತಂಭನ, ನಿಧಾನ ಹೃದಯ ಬಡಿತ ಮತ್ತು ಅಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಹೃದಯ ಕುಹರದ ಸಂಕೋಚನಗಳಂತಹ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಗೆ ಜೈವಿಕ ಪೇಸ್ಮೇಕರ್ಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಜೈವಿಕ ಪೇಸ್ಮೇಕರ್ ಅನ್ನು 1950 ರ ದಶಕದ ಅಂತ್ಯದಿಂದ ಮಾನವ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿರುವ ಕೃತಕ ಹೃದಯದ ಪೇಸ್ಮೇಕರ್ಗೆ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ ಉದ್ದೇಶಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅವುಗಳ ಯಶಸ್ಸಿನ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಕಳೆದ ದಶಕಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಮುರಿತ ಅಥವಾ ನಿರೋಧನಕ್ಕೆ ಹಾನಿ, ಸೋಂಕು, ಬ್ಯಾಟರಿ ವಿನಿಮಯಕ್ಕಾಗಿ ಮರು-ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳು ಮತ್ತು ಸಿರೆಯ ಥ್ರಂಬೋಸಿಸ್ನಂತಹ ಕೃತಕ ಪೇಸ್ಮೇಕರ್ಗಳ ಹಲವಾರು ಮಿತಿಗಳು ಮತ್ತು ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಹೊರಹೊಮ್ಮಿವೆ. ಅಕಾಲಿಕ ನವಜಾತ ಶಿಶುಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ಮಕ್ಕಳಲ್ಲಿ ಪರ್ಯಾಯದ ಅಗತ್ಯವು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಗಾತ್ರದ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಮಕ್ಕಳೊಂದಿಗೆ ಪೇಸ್ಮೇಕರ್ ಲೀಡ್ಗಳು ಬೆಳೆಯುವುದಿಲ್ಲ ಎಂಬ ಅಂಶವು ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿದೆ. ಈ ಅನೇಕ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ತಗ್ಗಿಸಲು ಹೆಚ್ಚು ಜೈವಿಕ ವಿಧಾನವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅಳವಡಿಸಲಾದ ಜೈವಿಕ ಪೇಸ್ಮೇಕರ್ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಇನ್ನೂ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೃತಕ ಪೇಸ್ಮೇಕರ್ ಪೂರಕವಾಗಿರಬೇಕು, ಆದರೆ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಹೃದಯದ ಅಂಗಾಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಜೈವಿಕ ಪೇಸ್ಮೇಕರ್ಗಳೊಂದಿಗಿನ ಮೊದಲ ಯಶಸ್ವಿ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ಅರ್ಜಾಂಗ್ ರುಹ್ಪರ್ವಾರ್ ಅವರ ತಂಡವು ಜರ್ಮನಿಯ ಹ್ಯಾನೋವರ್ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಶಾಲೆಯಲ್ಲಿ ಕಸಿ ಮಾಡಲಾದ ಭ್ರೂಣದ ಹೃದಯ ಸ್ನಾಯು ಕೋಶಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ನಡೆಸಿತು. 2001ರಲ್ಲಿ ಅನಾಹೈಮ್ನಲ್ಲಿ ನಡೆದ ಅಮೆರಿಕನ್ ಹಾರ್ಟ್ ಅಸೋಸಿಯೇಷನ್ನ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಅಧಿವೇಶನಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಪರಿಚಯಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು 2002ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಯಿತು. ಕೆಲವು ತಿಂಗಳುಗಳ ನಂತರ, ಜಾನ್ಸ್ ಹಾಪ್ಕಿನ್ಸ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಎಡ್ವರ್ಡೊ ಮಾರ್ಬನ್ ಅವರ ಗುಂಪು ಗಿನಿಯಾಬಿಗ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವೇಗವರ್ಧಕವಲ್ಲದ ವಯಸ್ಕರ ಕಾರ್ಡಿಯೊಮಯೋಸೈಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ವೇಗವರ್ಧಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಪೀಳಿಗೆಯ ಕಡೆಗೆ ಮೊದಲ ಯಶಸ್ವಿ ಜೀನ್-ಚಿಕಿತ್ಸಕ ವಿಧಾನವನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿತು. ಸಾಮಾನ್ಯ ಹೃದಯ ಸ್ನಾಯುವಿನ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಸುಪ್ತ ಪೇಸ್ಮೇಕರ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸಂಶೋಧಕರು ಪ್ರತಿಪಾದಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಈ ಸಂಭಾವ್ಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಕಿರ್2 ಜೀನ್ನಿಂದ ಎನ್ಕೋಡ್ ಮಾಡಲಾದ ಒಳಮುಖ-ಸರಿಪಡಿಸುವ ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ ಪ್ರವಾಹ ಐಕೆ1 ನಿಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಪೇಸ್ಮೇಕರ್ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಟ್ಟಕ್ಕಿಂತ ಕೆಳಗಿರುವ ಐಕೆ1ನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರತಿಬಂಧದಿಂದ, ಕಾರ್ಡಿಯೊಮಯೋಸೈಟ್ಗಳ ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯು ನಿಜವಾದ ಪೇಸ್ಮೇಕರ್ ಕೋಶಗಳ ಕ್ರಿಯಾಶೀಲ ಸಂಭಾವ್ಯ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಹೋಲುತ್ತದೆ. ಏತನ್ಮಧ್ಯೆ, ಭ್ರೂಣದ ಕಾಂಡಕೋಶಗಳಿಂದ ಪಡೆದ ಹೃದಯ ಸ್ನಾಯು ಕೋಶಗಳು, ವೈಲ್ಡ್ ಟೈಪ್ ಪೇಸ್ಮೇಕರ್ ಕರೆಂಟ್ I (f) ಅನ್ನು ಎನ್ಕೋಡ್ ಮಾಡುವ "ಎಚ್ಸಿಎನ್" ವಂಶವಾಹಿಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ಇತರ ವಂಶವಾಹಿಗಳು ಮತ್ತು ಜೀವಕೋಶಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಗಿದೆ. ಮೈಕೆಲ್ ರೋಸೆನ್ ಅವರ ಗುಂಪು ಎಚ್ಸಿಎನ್2-ವರ್ಗಾವಣೆಯಾದ ಮಾನವ ಮೆಸೆಂಕೈಮಲ್ ಕಾಂಡಕೋಶಗಳ (ಎಚ್ಎಂಎಸ್ಸಿಗಳು) ಕಸಿ ಮಾಡುವಿಕೆಯು ವಿಟ್ರೊ ಮತ್ತು ವಿವೋದಲ್ಲಿ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಎಚ್ಸಿಎನ್2 ವಾಹಿನಿಗಳ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೃದಯದ ಮೈಯೋಸೈಟ್ಗಳಲ್ಲಿನ ಎಚ್ಸಿಎನ್2 ವಂಶವಾಹಿಗಳ ಅತಿಯಾದ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಅನುಕರಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿಕೊಟ್ಟಿತು. 2010ರಲ್ಲಿ, ರುಹ್ಪರ್ವಾರ್ ಅವರ ತಂಡವು ಮತ್ತೊಮ್ಮೆ ಒಂದು ರೀತಿಯ ಜೈವಿಕ ಪೇಸ್ಮೇಕರ್ ಅನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿತು, ಈ ಬಾರಿ ಹೃದಯ ಸ್ನಾಯುವಿಗೆ "ಅಡೆನೈಲೇಟ್ ಸೈಕ್ಲೇಸ್" ಜೀನ್ನ ಚುಚ್ಚುಮದ್ದಿನ ಮೂಲಕ ಜೈವಿಕ ಹೃದಯದ ಪೇಸ್ಮೇಕರ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ. 2014ರಲ್ಲಿ, ಹೃದಯ ಸ್ತಂಭನದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಹೃದಯದ ಬಡಿತವನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಲು ಟಿಬಿಎಕ್ಸ್ 18 ಎಂಬ ಜೀನ್ ಅನ್ನು ಆಕ್ರಮಣಕಾರಿಯಾಗಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗಿದೆ. 2015ರಲ್ಲಿನ ಇತ್ತೀಚಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳು, ಇಲಿಗಳ ಹೃದಯದಲ್ಲಿ ಆಪ್ಟೋಜೆನೆಟಿಕ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಿಸಿವೆ, ಅಲ್ಲಿ ಒಂದು ಲಘು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಜೀನ್ (ಚಾನೆಲ್ ರೋಡೋಪ್ಸಿನ್-2) ಅನ್ನು ಇಲಿಗಳ ಕುಹರದ ಹಲವಾರು ಸ್ಥಳಗಳಿಗೆ ಚುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ನೀಲಿ ಬೆಳಕಿನ ವಿಕಿರಣದಿಂದ ಚುಚ್ಚುಮದ್ದಿನ ಸ್ಥಳಗಳನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಅಮೇರಿಕನ್ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳು ಕಾರ್ಡಿಯಾಕ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಫಿಸಿಯಾಲಜಿ ಎಂಬೆಡೆಡ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ಸ್ ಇಂಪ್ಲಾಂಟ್ಸ್ (ಮೆಡಿಸಿನ್) ನ್ಯೂರೋಪ್ರೊಸ್ಥೆಟಿಕ್ಸ್ ಪ್ರೋಸ್ಥೆಟಿಕ್ಸ್