Inovatívna náplasť môže znížiť poškodenie svalov po infarkte
Nedávna štúdia na potkanoch ukazuje, že inovatívna náplasť zabraňovala rozťahovaniu srdcového svalu bežného po infarkte.
K srdcovému infarktu dôjde, keď sa výrazne zníži alebo zablokuje prietok krvi, ktorý dodáva srdcovému svalu kyslík.
Pri tom dôjde k poraneniu srdcového svalu a veľkosť poškodenia zvyčajne závisí od veľkosti oblasti dodávanej blokovanou tepnou.
Môže trvať asi 8 týždňov, kým sa srdcový sval zahojí. Napriek poškodeniu musí zvyšok srdca stále pumpovať krv.
V poranenej oblasti sa môže tvoriť jazvové tkanivo, ktoré má vplyv na množstvo krvi, ktoré je srdce schopné pumpovať.
Väčšina ľudí, ktorí prežijú infarkt, má určitý stupeň ischemickej choroby srdca. K tomu dochádza, keď sa tepny stvrdnú a zúžia. Preživší musia zvyčajne urobiť zásadné zmeny životného štýlu a možno budú musieť brať lieky, aby zabránili budúcemu infarktu.
Podľa Centra pre kontrolu a prevenciu chorôb (CDC) má každý rok v USA infarkt viac ako 700 000 ľudí v Spojených štátoch. Z nich viac ako 500 000 zažije svoj prvý infarkt a asi 200 000 ich už malo.
Medzi príznaky srdcového infarktu patrí bolesť na hrudníku a dýchavičnosť. Polovica obyvateľov USA má najmenej jeden z nasledujúcich rizikových faktorov: vysoký krvný tlak, vysoký cholesterol alebo fajčenie.
Cukrovka, obezita, fyzická nečinnosť a nadmerné užívanie alkoholu tiež zvyšujú riziko srdcového infarktu.
Testovanie nového typu lepiacej srdcovej náplasti
Vedci z Brown University v Providence, RI, Fudan University v čínskom Šanghaji a Soochow University v čínskom Su-čou spolupracovali na vytvorení a testovaní nového typu lepiacej srdcovej náplasti na potkanoch.
Štúdia bola interdisciplinárnym úsilím medzi výskumníkmi v oblasti počítačového modelovania a mechaniky, materiálovými vedcami a kardiológiou. Vedci zverejnili tieto poznatky v časopise Prírodné biomedicínske inžinierstvo.
Vedci vytvorili túto lepiacu náplasť pomocou hydrogélového materiálu na báze vody a vyvinuli ju pomocou počítačových simulácií. Náplasť môže sedieť priamo na srdci a výsledky štúdie ukazujú, že môže pomôcť obmedziť poškodenie svalov, ku ktorému často dochádza po infarkte.
„Myšlienkou tu,“ vysvetľuje spoluautor štúdie prof. Huajian Gao z Brownovej univerzity, „je poskytnúť mechanickú podporu poškodenému tkanivu, čo mu, dúfajme, dá šancu na vyliečenie.“
Profesor Gao ďalej tvrdí, že minulé štúdie preukázali, že mechanické záplaty môžu byť účinné, ale žiadny výskum sa nepokúsil identifikovať „optimálne mechanické vlastnosti“. Správne uvedenie týchto vlastností je zásadné pre zabezpečenie správneho fungovania opravy.
„Ak je materiál príliš tvrdý alebo tuhý,“ dodáva, „potom by ste mohli obmedziť pohyb srdca tak, aby sa nemohol rozšíriť na požadovaný objem. Ak je však materiál príliš mäkký, neposkytuje dostatočnú podporu. Potrebovali sme teda nejaké mechanické princípy, ktoré by nás sprevádzali. “
Kľúčom je vytvorenie správnych mechanických vlastností
Vedci vyvinuli počítačový model zameraný na dva kľúčové komponenty, jedným z nich bolo rozšírenie a zmrštenie srdca a vplyv, ktorý mala náplasť na tieto funkcie.
Druhým bolo vymodelovať zranenia, ku ktorým dôjde po infarkte. Týmto spôsobom by sa tím mohol pozrieť na to, koľko mechanickej podpory by bolo potrebné na obmedzenie poškodenia.
Podľa výsledkov počítačového modelu vytvorili vedci pod vedením profesora Lei Yanga zo Soochowovej univerzity hydrogélový materiál pomocou škrobu získaného z potravy. Tento materiál je lacný, ľahko sa vyrába a viskoelastický, čo znamená, že „kombinuje tekuté a pevné vlastnosti“.
Štúdia na potkanoch preukázala, že tento nový typ náplasti účinne znižoval poškodenie svalov po infarkte.
„[Udržiaval si lepší srdcový výdaj a tým výrazne znížil preťaženie zvyšných kardiomyocytov a nepriaznivú remodeláciu srdca,“ hovorí spoluautor štúdie Ning Sun, výskumník kardiológie na Fudan University.
Ich výskum zistil, že náplasť môže znižovať bunkovú smrť, hromadenie jazvového tkaniva a oxidačný stres. Vedci sa domnievajú, že je potrebné ďalšie testovanie, ale výsledky sú sľubné.
"Uvidí sa, či to bude fungovať u ľudí, ale je to veľmi sľubné."
Huajian Gao
