Inovativni flaster može smanjiti oštećenje mišića nakon srčanog udara
Nedavno istraživanje na štakorima pokazuje da je inovativni flaster spriječio istezanje srčanog mišića uobičajenog nakon srčanog udara.
Srčani udar nastaje kada se protok krvi koji opskrbljuje srčani mišić kisikom znatno smanji ili blokira.
Pri tome je ozlijeđen srčani mišić, a količina oštećenja obično ovisi o veličini područja koje opskrbljuje blokirana arterija.
Može proći oko 8 tjedana da srčani mišić zacijeli. Unatoč oštećenju, ostatak srca mora nastaviti pumpati krv.
Tkivo ožiljka može se stvoriti na ozlijeđenom području i imati utjecaj na količinu krvi koju srce može pumpati.
Većina ljudi koji prežive srčani udar imaju određeni stupanj bolesti koronarnih arterija. To se događa kada se arterije stvrdnu i suze. Obično preživjeli moraju napraviti ključne promjene u načinu života i možda će morati uzimati lijekove kako bi spriječili budući srčani udar.
Prema Centrima za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC), više od 700 000 ljudi u Sjedinjenim Državama svake godine ima srčani udar. Od toga više od 500.000 doživi prvi srčani udar, a oko 200.000 ih je već imalo.
Znakovi srčanog udara uključuju bol u prsima i otežano disanje. Polovica američkih pojedinaca ima barem jedan od sljedećih čimbenika rizika: visoki krvni tlak, povišeni kolesterol ili pušenje.
Dijabetes, pretilost, tjelesna neaktivnost i pretjerana upotreba alkohola također povećavaju rizik od srčanog udara.
Testiranje nove vrste ljepljivih flastera za srce
Znanstvenici sa Sveučilišta Brown u Providenceu, RI, Sveučilišta Fudan u Šangaju u Kini i Sveučilišta Soochow u Suzhou u Kini surađivali su na stvaranju i testiranju nove vrste ljepljivih zakrpa na srcu na štakorima.
Studija je bila interdisciplinarni napor istraživača u računalnom modeliranju i mehanici, znanstvenika materijala i kardiologije. Znanstvenici su svoja otkrića objavili u časopisu Biomedicinsko inženjerstvo prirode.
Znanstvenici su ovaj ljepljivi flaster stvorili pomoću hidrogelnog materijala na bazi vode i razvili ga pomoću računalnih simulacija. Flaster može sjediti izravno na srcu, a rezultati studije pokazuju da može pomoći u ograničavanju oštećenja mišića koje se često javljaju nakon srčanog udara.
"Ideja je ovdje", objašnjava koautor studije prof. Huajian Gao sa Sveučilišta Brown, "pružiti mehaničku potporu oštećenom tkivu, što mu, nadamo se, daje priliku da ozdravi."
Profesor Gao nastavlja da su prošla istraživanja pokazala da mehanički flasteri mogu biti učinkoviti, ali niti jedno istraživanje nije pokušalo utvrditi "optimalna mehanička svojstva". Ispravljanje tih svojstava je presudno za osiguravanje ispravnosti zakrpe.
„Ako je materijal pretvrd ili krut“, dodaje, „tada biste mogli ograničiti kretanje srca tako da se ne može proširiti na volumen koji treba. Ali, ako je materijal premekan, tada neće pružiti dovoljnu potporu. Dakle, trebali su nam neki mehanički principi koji će nas voditi. "
Stvaranje ispravnih mehaničkih svojstava je ključno
Istraživači su razvili računalni model usredotočen na dvije ključne komponente, od kojih je jedna širenje i stezanje srca i utjecaj koji je flaster imao na ove funkcije.
Druga je bila modeliranje ozljeda koje nastaju nakon srčanog udara. Na taj bi način tim mogao pogledati koliko bi mehaničke potpore bilo potrebno da bi se ograničila šteta.
Nakon rezultata računalnog modela, istraživači - predvođeni prof. Lei Yang sa Sveučilišta Soochow - stvorili su hidrogelni materijal koristeći škrob iz hrane. Ovaj je materijal jeftin, jednostavan za izradu i viskoelastičan, što znači da "kombinira svojstva tekućine i krutine".
Studija na štakorima pokazala je da je ova nova vrsta ljepljivih flastera bila učinkovita u smanjenju oštećenja mišića nakon srčanog udara.
"[Održavao je] bolji minutni minutni volumen i na taj način uvelike smanjio preopterećenje preostalih kardiomiocita i nepovoljno preuređivanje srca", kaže koautor studije Ning Sun, istraživač kardiologije sa Sveučilišta Fudan.
Njihovo istraživanje otkrilo je da flaster može smanjiti staničnu smrt, nakupljanje ožiljnog tkiva i oksidativni stres. Istraživači vjeruju da je potrebno više ispitivanja, ali rezultati su obećavajući.
"Treba vidjeti hoće li uspjeti kod ljudi, ali vrlo obećava."
Prof. Huajian Gao
