Srdcový infarkt už nemusí byť rozsudkom: Revolučná náplasť obnovuje poškodené srdce, ukazuje štúdia

Srdcový infarkt patrí medzi diagnózy, ktoré dokážu zmeniť život v priebehu minút. Časť srdcového svalu odumrie, telo vytvorí jazvu a z pumpy, ktorá roky spoľahlivo pracovala, sa zrazu stáva oslabený orgán. Lekári už dnes vedia zachrániť čoraz viac ľudí priamo pri infarkte, no dlhodobé hojenie srdca zostáva veľkou výzvou.

Práve na túto fázu sa pozreli vedci z Texas A&M University – a prišli s nápadom, ktorý znie až prekvapivo jednoducho: biologicky rozložiteľná náplasť s mikroskopickými ihlami, ktorá pomáha srdcu hojiť sa účinnejšie. O pokrokovej liečbe informuje portál Cell.

Prečo sa srdce po infarkte hojiť nevie tak dobre

Pri infarkte sa upchá cieva, ktorá zásobuje časť srdcového svalu. Bunky bez kyslíka a živín začnú odumierať a telo sa snaží poškodené miesto „zalepiť“ jazvou. Táto jazvovitá tkanivová záplata drží srdce pokope, ale nesťahuje sa – na rozdiel od zdravého svalstva. Zvyšok srdca potom musí pracovať intenzívnejšie, aby kompenzoval stratu, a časom môže skĺznuť do zlyhávania.

Vedci už roky skúšajú, ako tento proces spomaliť: liekmi, kmeňovými bunkami, rôznymi rastovými faktormi. Jeden z kandidátov je aj interleukín-4 – molekula, ktorá riadi imunitné reakcie. Keď ju však vedci podávali cez krvný obeh, liečivo podľa Knowridge zasiahlo celý organizmus a spôsobovalo nežiaduce účinky aj inde v tele. 

Ihličky priamo do srdca

Tím okolo dr. Ke Huanga preto zvolil iný prístup. Vytvorili malú náplasť z biologicky rozložiteľného materiálu, na ktorej povrchu sa nachádza sieť drobných ihličiek – mikroneedles. Každá z nich je naplnená mikročasticami, ktoré nesú IL-4.

Keď chirurg náplasť priloží na povrch srdca, ihličky jemne preniknú cez jeho vonkajšiu vrstvu a dostanú sa priamo k poškodenej časti. Následne sa postupne rozpustia a uvoľnia IL-4 presne tam, kde treba – do infarktového ložiska, nie do celého tela. 

Dr. Huang prirovnáva náplasť k mostu: mikroneedles vytvoria cestičku, ktorou sa liečivo dostane k svalu, ktorý je inak veľmi ťažko dostupný.

zdroj: unsplash/Giulia Bertelli, Robina Weermeijer

Imunitné bunky ako „prepínač“ medzi poškodením a hojením

Kľúčovú úlohu tu hrajú makrofágy – imunitné bunky, ktoré po infarkte prídu „upratať“ poškodené tkanivo. Podľa toho, aké signály dostanú zo svojho okolia, sa môžu správať dvomi spôsobmi. Buď podporujú zápal a ďalšie poškodenie, alebo sa prepnú do hojivej podoby a začnú pomáhať s regeneráciou srdcového svalu. IL-4 pôsobí práve ako taký prepínač.

Náplasť zabezpečí, že makrofágy v okolí jazvy dostanú silný signál k hojeniu – prepnú sa z agresívneho, prozápalového režimu do režimu „opravy“. Výsledkom je menej jazvového tkaniva a lepšie podmienky pre zvyšný zdravý sval, aby vydržal fungovať čo najdlhšie.

Náplasť vyskúšali na srdci zvierat

Novú náplasť vedci najprv skúšali na hlodavcoch a neskôr aj na prasacích modeloch infarktu, ktoré sa svojim srdcom veľmi podobajú človeku. V týchto pokusoch náplasť po infarkte zmenšila rozsah jazvy v poškodenej časti srdca, zlepšila čerpaciu schopnosť ľavej komory a zároveň zvýšila celkové prežitie zvierat v porovnaní so štandardným podaním IL-4 cez krvný obeh.

Výskumníci si všimli aj niečo navyše: po ošetrení náplasťou začali srdcové svalové bunky intenzívnejšie komunikovať s bunkami cievneho endotelu, teda s výstelkou ciev. Táto lepšia komunikácia vytvorila prostredie, ktoré hojenie ešte viac podporilo. Zároveň stúpla aktivita signalizačnej dráhy NPR1, ktorá súvisí so zdravím ciev a celkovou funkciou srdca.

Evolúcia v priamom prenose: Tretina ľudí už má v ruke niečo navyše. Anatomická rarita sa stáva bežnou

Takto budú liečiť naše srdce

Dôležitý háčik: dnes sa náplasť dá aplikovať len pri otvorení hrudníka, teda počas otvorenej operácie srdca. To je pre bežného pacienta po infarkte náročný scenár, preto vedci hľadajú šetrnejšiu cestu.

Dr. Huang a jeho tím chcú vyvinúť verziu, ktorú k srdcu dopraví tenký katéter – napríklad cez cievny systém, podobne ako pri stentovaní. Tento cieľ zatiaľ ostáva vo fáze vývoja, ale základný koncept už preukázali: lokálne, presné podanie IL-4 cez mikroneedle náplasť funguje.

Čítaj viac z kategórie: Štúdie, prieskumy a analýzy