Derfor kan treningspiller fungere
Stjerneforsker Morten Høydal holder små biter fra hjertet til nyopererte hjertepasienter kunstig i live mens han gir dem elektriske støt. Så ser han etter sirup.
– Kanskje kan vi en dag lage en treningspille som på kunstig vis påvirker hjertet slik trening gjør, sier stjerneforsker Morten Høydal ved Institutt for sirkulasjon og bildediagnostikk, NTNU.
Gir cellen litt mat
Han er allerede på god vei. Når kirurgene hos St. Olavs Hospital setter inn en bypass, blir det de to neste årene tatt ut en bitteliten bit av hjertet hos et utvalg av pasientene. Den biten får Høydal. Han renser den slik at det bare blir noen hjerteceller igjen. Den gir han mat slik at den holder seg levende i et døgns tid. Så gir han cellen elektriske støt. Og ser etter sirup i mikroskopet.
– Kanskje kan vi en dag lage en treningspille som på kunstig vis påvirker hjertet slik trening gjør, sier stjerneforsker Morten Høydal. Foto: NTNU
Det høres veldig rart ut, men hver gang hjertet ditt slår, skjer det en forunderlig cellesymfoni. Det er den han etterligner i mikroskopet sitt. Cellesymfonien starter med at dirigenten i hjertet sender ut et elektrisk støt.
Dirigenten heter sinus-knuten. Når den sender ut elektrisitet, trekker millioner av hjertecellene seg synkront sammen i livets viktigste bevegelse.
Spretter inn og ut av dører
Det som skjer inne i hver eneste lille hjertecelle er minst like forunderlig. Her er det kalsium som er førstefiolinist. Når hjertecellen trekker seg sammen, åpner det elektriske støtet en liten dør. Ut gjennom døren spretter kalsium som sprer seg inne i cellen. Når hjertecellen skal hvile seg mellom slagene, blir kalsiumet pumpet tilbake til et lager gjennom en annen dør.
I friske hjerter går dette hurtig. Det elektriske støtet får døren til å fyke opp. Kalsium sprer seg inne i cellen. En ny dør fyker opp, og kalsium trekker seg tilbake. Inntil hjertet slår igjen. Sånn holder kalsium på. Inn og ut av dører. Sekund etter sekund. Minutt etter minutt. Time etter time. Måned etter måned. År etter år.
Lav fart og ingen hvile hos hjertesyke
I syke hjerter går dette sakte. Døren knirker seg opp i sneglefart. Den åpner seg ikke helt heller. Kalsium sprer seg, men døra lukkes ikke ordentlig. Den andre døra åpnes også
sakte. Det er som om det er sirup inne i cellen. Det blir lav fart, og ingen hvile.
Den hjertesyke musa vært gjennom et syv ukers treningsprogram, og jogger lett og ledig på mølla. Foto: NTNU
– En av nøklene til at hjertet fungerer dårlig er at strømmen av kalsium i hjertecellene er dårlig regulert. Da kan det oppstå hjerteflimmer, ventrikkelflimmer, dobbeltslag og i verste fall hjertestans, forklarer Høydal.
Dagens medisiner kan hjelpe til med å få hjertecellene til å trekke seg sammen bedre. Men dagens medisiner fungerer ikke optimalt for å opprettholde sammentrekningen i hjertecellene over tid.
- Les også: Leker gjemsel med legene
Sirup hos folk med hjertesvikt
Det er det Høydal vil gjøre noe med. Som den første har han navngitt flere nye faktorer som fører til hvorfor kalsium beveger seg tregt og dårlig hos mennesker med hjertesvikt.
Stjerneforskere
NTNU ønsker å dyrke frem flere eliteforskere, og 17 unge forskere på NTNU er plukket ut til å bli med i «Stjerneprogrammet».
Forskerne har allerede utmerket seg internasjonalt innenfor sine fagfelt, og jobber med alt fra økonomisk historie til nanoteknologi og medisin.
Ved hjelp av mentorer, opphold i utlandet, samlinger, penger og Olympiatoppens kompetanse innen talentutvikling skal forskerne settes bedre i stand til å kapre flere internasjonale verdensmesterskap innen forskning.
– Spesielt interessant er noen bittesmå molekyl som heter mikroRNA. Disse små molekylene er med på å finregulere nydannelsen av proteiner i hjertecellen, og dermed mengden og funksjonen til alle ”dørene” som er så viktig for at kalsiumet skal forflytte seg normalt, forklarer Høydal.
Det er denne prosessen han vil bedre hos mennesker som er hjertesyke. Aller helst gjennom å få folk til å trene. Men også gjennom å lage medisin som kan gjøre jobben med å rette det opp slik at kalsium får fyke inn og ut dører slik det skal.
Slapp som en pelsdott
– Trening påvirker kalsiumdørene direkte. Vi bruker trening som en veiviser til hva som skjer i hjertet. Trening kan vise oss veien til ny medisin, forklarer Høydal og setter på en liten video hvor en hjertesyk mus prøver å løpe på en tredemølle.
Men musa er så dårlig trent, stakkars, at den klarer ikke å holde seg løpende på mølla. Den bare ruller ned som en slapp pelsdott. I neste sekvens har den samme hjertesyke musa vært gjennom et syv ukers treningsprogram, og jogger lett og ledig på mølla. Siruptempoet er borte.
Det er håp for oss alle.
