Naukowcy opracowali hydrożelową alternatywę dla rozruszników serca

Zawał mięśnia sercowego jest stanem zagrażającym życiu, a u pacjentów ryzyko przedwczesnej śmierci utrzymuje się długo po wystąpieniu zawału – 50–60% pacjentów umiera w wyniku nagłej śmierci sercowej spowodowanej arytmią.

Najbardziej skutecznym leczeniem w tej chwili jest rozrusznik serca, który zatrzymuje arytmie serca. Nie może jednak zapobiec ich nawrotom. Naukowcy z Uniwersytetu Erlangen-Norymberga (FAU) i Uniwersytetu w Bonn opracowali żel, który powinien to właśnie zrobić.

Zawały serca pozostają zagrożeniem życia nawet po samym ataku. Zawał serca jest nie tylko stanem zagrażającym życiu, ale także wiąże się z poważnymi długoterminowymi zagrożeniami dla zdrowia. Dlaczego tak jest?

„Problem leży w bliznach, które powstają w wyniku zawału. W przeciwieństwie do zdrowej tkanki, zakłócają one sygnały elektryczne, uniemożliwiając w ten sposób kardiomiocytom skuteczną komunikację i synchroniczne kurczenie się” – wyjaśnia Felix B. Engel, profesor eksperymentalnych badań nad nerkami i układem sercowo-naczyniowym na FAU i w Szpitalu Uniwersyteckim w Erlangen.

Rozruszniki serca leczą jedynie objawy, a nie przyczynę problemu.

Najskuteczniejszym dotychczas leczeniem w celu zatrzymania arytmii serca i zapobiegania nagłej śmierci sercowej jest chirurgiczne wszczepienie urządzenia znanego jako rozrusznik serca. Są one również nazywane wszczepialnymi kardiowerterami-defibrylatorami, lub ICD.

Rozpoznają arytmie komorowe i dostarczają do serca wstrząs elektryczny, przywracając mu normalny rytm. Problem polega na tym, że rozruszniki serca nie mogą zapobiec podstawowemu problemowi, jakim jest występowanie arytmii serca.

Ponadto częste włączanie rozrusznika serca nadal uszkadza serce, powodując znaczny stres psychiczny u pacjentów i pogarszając ich jakość życia.

Żel zapobiegający arytmii serca

Zespół badaczy z FAU opracował hydrożel składający się z kolagenu jako skutecznego i dobrze tolerowanego nośnika oraz przewodzącej prąd substancji PEDOT. Ten żel powinien zapobiegać arytmii serca.

Jak to działa? „Możemy wstrzykiwać żel bezpośrednio do tkanki bliznowatej serca. To zasadniczo „elektryzuje” tkankę serca, umożliwiając kardiomiocytom skuteczną komunikację ze sobą” — wyjaśnia dr Kaveh Roshanbinfar, adiunkt w grupie Engela i główny autor badania opublikowanego w czasopiśmie Advanced Materials.

Minie trochę czasu, zanim żel stanie się dostępny. Wstępne eksperymenty na modelach zwierzęcych wykazały, że hydrożel skutecznie zapobiega arytmii i częstoskurczowi komorowemu, co prawdopodobnie sprawi, że wysokoenergetyczne wstrząsy dostarczane przez ICD staną się zbędne. Jednak potrzeba znacznie więcej badań, zanim pacjenci będą mogli używać hydrożelu.

Profesor Felix Engel wyjaśnia: „Jednym z aspektów jest to, że blizny pozostawione u ludzi po zawale serca są o wiele bardziej złożone niż na przykład u myszy. Innym czynnikiem jest to, że nie jesteśmy pewni, jak ludzki układ odpornościowy zareaguje na hydrożel”.

Po ustaleniu tych faktów hydrożel kolagenowo-PEDOT będzie można najpierw przetestować na pacjentach wysokiego ryzyka, dla których wysokoenergetyczne wstrząsy emitowane przez ICD są szczególnie uciążliwe.