Vedci vyvinuli hydrogélovú alternatívu kardiostimulátorov

Infarkt myokardu je život ohrozujúci stav, pričom pacienti zostávajú vystavení riziku predčasného úmrtia ešte dlho po samotnom infarkte – 50 – 60 % pacientov následne zomiera v dôsledku náhlej srdcovej smrti spôsobenej arytmiou.

Najúčinnejšou liečbou je v súčasnosti kardiostimulátor, ktorý zastavuje srdcové arytmie. Nemôže však zabrániť ich opätovnému výskytu. Výskumníci z Univerzity v Erlangene-Norimbergu (FAU) a Univerzity v Bonne vyvinuli gél, ktorý by mal robiť práve toto.

Infarkty predstavujú hrozbu pre život aj po samotnom infarkte. Infarkt nie je len akútne život ohrozujúci stav, ale prináša so sebou aj vážne dlhodobé zdravotné riziká. Prečo je to tak?

„Problém spočíva v jazvách, ktoré vznikajú v dôsledku infarktu. Na rozdiel od zdravého tkaniva narúšajú elektrické signály, čím bránia kardiomyocytom v efektívnej komunikácii a synchrónnom sťahovaní,“ vysvetľuje Felix B. Engel, profesor experimentálneho výskumu obličiek a kardiovaskulárneho systému na FAU a v Univerzitnej nemocnici Erlangen.

Kardiostimulátory liečia iba symptómy, nie základný problém.

Najúčinnejšou liečbou na zastavenie srdcových arytmií a prevenciu náhlej srdcovej smrti je chirurgická implantácia zariadenia známeho ako kardiostimulátor. Nazývajú sa aj implantovateľné kardiovertery-defibrilátory alebo ICD.

Rozpoznávajú ventrikulárne arytmie a do srdca dodávajú elektrický šok, čím ho vracajú do normálneho rytmu. Problém je v tom, že kardiostimulátory nedokážu zabrániť základnému problému, ktorým je výskyt srdcových arytmií.

Okrem toho časté údery kardiostimulátora naďalej poškodzujú srdce, čo spôsobuje pacientom značný psychický stres a zhoršuje kvalitu ich života.

Gél na prevenciu srdcovej arytmie

Tím výskumníkov z FAU vyvinul hydrogél pozostávajúci z kolagénu ako účinného a dobre tolerovaného nosiča a elektricky vodivej látky PEDOT. Tento gél by mal predchádzať srdcovým arytmiám.

Ako to funguje? „Gél môžeme vstreknúť priamo do jazvového tkaniva srdca. To v podstate „elektrifikuje“ srdcové tkanivo, čo umožňuje srdcovým myocytom opäť efektívne komunikovať medzi sebou,“ vysvetľuje Dr. Kaveh Roshanbinfar, postdoktorand v Engelovej skupine a hlavný autor štúdie publikovanej v časopise Advanced Materials.

Ešte nejaký čas potrvá, kým bude gél dostupný. Počiatočné experimenty na zvieracích modeloch ukázali, že hydrogél úspešne zabraňuje arytmiám a ventrikulárnej tachykardii, čím sa pravdepodobne stanú vysokoenergetické šoky dodávané ICD zbytočnými. Predtým, ako budú môcť pacienti hydrogél používať, je však potrebný oveľa ďalší výskum.

Profesor Felix Engel vysvetľuje: „Jedným aspektom je, že jazvy, ktoré zostanú u ľudí po infarkte, sú oveľa zložitejšie ako napríklad u myší. Ďalším faktorom je, že si nie sme istí, ako bude ľudský imunitný systém reagovať na hydrogél.“

Keď sa to určí, kolagén-PEDOT hydrogél by sa mohol najprv testovať u vysoko rizikových pacientov, ktorí považujú vysokoenergetické šoky z ICD za obzvlášť zaťažujúce.