Un plasture inovator poate reduce leziunile musculare după un atac de cord
Un studiu recent efectuat la șobolani arată că un plasture inovator a împiedicat întinderea mușchiului cardiac obișnuit după un atac de cord.
Un atac de cord apare atunci când fluxul sanguin care furnizează oxigen mușchiului cardiac este redus sau blocat semnificativ.
Mușchiul inimii este rănit în acest proces, iar cantitatea de daune depinde de obicei de mărimea zonei furnizate de artera blocată.
Poate dura aproximativ 8 săptămâni până când mușchiul inimii se vindecă. În ciuda pagubelor, restul inimii trebuie să continue să pompeze sânge.
Țesutul cicatricial se poate forma în zona rănită și poate avea un impact asupra cantității de sânge pe care inima este capabilă să o pompeze.
Majoritatea persoanelor care supraviețuiesc unui atac de cord au un anumit grad de boală a arterei coronare. Acest lucru se întâmplă atunci când arterele se întăresc și se îngustează. De obicei, supraviețuitorii trebuie să facă schimbări cruciale în stilul de viață și pot fi nevoiți să ia medicamente pentru a preveni un viitor atac de cord.
Potrivit Centrelor pentru Controlul și Prevenirea Bolilor (CDC), peste 700.000 de persoane din Statele Unite au un atac de cord în fiecare an. Dintre aceștia, peste 500.000 au experimentat primul lor atac de cord și aproximativ 200.000 au avut deja unul.
Semnele unui atac de cord includ dureri în piept și dificultăți de respirație. Jumătate dintre persoanele din SUA au cel puțin unul dintre următorii factori de risc: hipertensiune arterială, colesterol ridicat sau fumat.
Diabetul, obezitatea, inactivitatea fizică și consumul excesiv de alcool cresc, de asemenea, riscul unui atac de cord.
Testarea unui nou tip de plasture adeziv pentru inimă
Oamenii de știință de la Universitatea Brown din Providence, RI, Universitatea Fudan din Shanghai, China și Universitatea Soochow din Suzhou, China au colaborat pentru a crea și testa un nou tip de plasture adeziv pentru inimă pe șobolani.
Studiul a fost un efort interdisciplinar în rândul cercetătorilor în modelarea și mecanica computerelor, oamenii de știință din domeniul materialelor și cardiologia. Oamenii de știință și-au publicat concluziile în jurnal Ingineria biomedicală a naturii.
Oamenii de știință au creat acest plasture adeziv folosind un hidrogel pe bază de apă și l-au dezvoltat folosind simulări pe computer. Plasturele poate sta direct pe inimă, iar rezultatele studiului arată că poate ajuta la limitarea leziunilor musculare care apar adesea după un atac de cord.
„Ideea aici”, explică co-autorul studiului, Prof. Huajian Gao, de la Universitatea Brown, „este de a oferi suport mecanic pentru țesutul deteriorat, ceea ce, sperăm, îi oferă șansa de a se vindeca”.
Prof. Gao continuă spunând că studiile din trecut au arătat că petele mecanice ar putea fi eficiente, dar nici o cercetare nu a încercat să identifice „proprietățile mecanice optime”. Realizarea corectă a acestor proprietăți este crucială pentru a vă asigura că patch-ul poate funcționa corect.
„Dacă materialul este prea dur sau rigid”, adaugă el, „atunci ai putea limita mișcarea inimii astfel încât să nu se poată extinde la volumul de care are nevoie. Dar, dacă materialul este prea moale, atunci nu va oferi suficient suport. Deci, aveam nevoie de câteva principii mecanice care să ne ghideze. ”
Crearea proprietăților mecanice corecte este cheia
Cercetătorii au dezvoltat un model de computer axat pe două componente cheie, dintre care una a fost extinderea și contractarea inimii și impactul pe care patch-ul l-a avut asupra acestor funcții.
Cealaltă a fost modelarea leziunilor care apar după un infarct. În acest fel, echipa ar putea privi cât de mult suport mecanic ar fi necesar pentru a limita daunele.
În urma rezultatelor modelului computerizat, cercetătorii - conduși de prof. Lei Yang, de la Universitatea Soochow - au creat un material hidrogel folosind amidon provenit din alimente. Acest material este ieftin, ușor de realizat și viscoelastic, ceea ce înseamnă că „combină proprietățile fluide și solide”.
Studiul la șobolani a arătat că acest nou tip de plasture adeziv a fost eficient în reducerea leziunilor musculare după un atac de cord.
„[A] menținut un debit cardiac mai bun și, prin urmare, a redus foarte mult supraîncărcarea celor rămase cardiomiocite și a remodelării cardiace adverse”, spune co-autorul studiului Ning Sun, cercetător în cardiologie la Universitatea Fudan.
Cercetările lor au descoperit că plasturele poate reduce moartea celulară, acumularea de țesut cicatricial și stresul oxidativ. Cercetătorii cred că sunt necesare mai multe teste, dar rezultatele sunt promițătoare.
„Rămâne de văzut dacă va funcționa la oameni, dar este foarte promițător”.
Prof. Huajian Gao
