Νέο αυτοκόλλητο υπόσχεται να βοηθήσει την καρδιά μετά από έμφραγμα

Μια καινοτόμος προσέγγιση για την αποκατάσταση της καρδιάς μετά από έμφραγμα αναπτύχθηκε από τον δρ. Κε Χουάνγκ, ερευνητή στο Texas A&M University. Το νέο αυτοκόλλητο χρησιμοποιεί ένα μοναδικό σύστημα μικροβελόνων για να παραδώσει θεραπευτικά μόρια απευθείας στους κατεστραμμένους ιστούς της καρδιάς, ενισχύοντας την αναγέννηση και βελτιώνοντας τη λειτουργία της καρδιάς, χωρίς να επηρεάζει άλλους ιστούς του σώματος.

Η λειτουργία του αυτοκόλλητου

Κάθε μικρή βελόνα του βιοδιασπώμενου αυτοκόλλητου περιέχει μικροσκοπικά σωματίδια γεμάτα με ιντερλευκίνη-4 (IL-4), ένα μόριο που είναι γνωστό για την ικανότητά του να ρυθμίζει το ανοσοποιητικό σύστημα. Όταν το αυτοκόλλητο τοποθετείται στην επιφάνεια της καρδιάς, οι βελόνες διαλύονται και απελευθερώνουν την IL-4 απευθείας στην κατεστραμμένη περιοχή, δημιουργώντας ένα περιβάλλον που ευνοεί την επούλωση.

Ο δρ. Χουάνγκ και η ομάδα του δημοσίευσαν τα ευρήματά τους στο περιοδικό Cell Biomaterials, με υποστήριξη από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας και την Αμερικανική Ένωση Καρδιάς. “Αυτό το αυτοκόλλητο λειτουργεί σαν μια γέφυρα,” δήλωσε ο Χουάνγκ, αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Φαρμακευτικών Επιστημών. “Οι μικροβελόνες διεισδύουν στην εξωτερική επιφάνεια της καρδιάς και επιτρέπουν στο φάρμακο να φτάσει στους κατεστραμμένους μύες από κάτω, κάτι που είναι συνήθως πολύ δύσκολο να γίνει.”

Η σημασία της IL-4 στην επούλωση

Μετά από ένα έμφραγμα, οι μύες της καρδιάς χάνουν οξυγόνο και θρεπτικά συστατικά, με αποτέλεσμα να πεθαίνουν τα κύτταρα. Ο οργανισμός αντιδρά δημιουργώντας ουλώδη ιστό, ο οποίος βοηθά στη σταθεροποίηση της καρδιάς, αλλά δεν μπορεί να συσπαστεί όπως οι υγιείς μύες. Σταδιακά, οι υπόλοιποι μύες της καρδιάς αναγκάζονται να δουλέψουν σκληρότερα για να αντισταθμίσουν, κάτι που συχνά οδηγεί σε καρδιακή ανεπάρκεια.

Ο στόχος του αυτοκόλλητου του Χουάνγκ είναι να διακόψει αυτόν τον κύκλο. Με την απευθείας παράδοση της IL-4 στο σημείο της βλάβης, το αυτοκόλλητο ενθαρρύνει τα ανοσοκύτταρα που ονομάζονται “μακροφάγοι” να αλλάξουν από μια προφλεγμονώδη κατάσταση σε μια κατάσταση επούλωσης. Αυτή η αλλαγή βοηθά στη μείωση της σχηματισμού ουλώδους ιστού και προάγει την τελική πρόγνωση.

Προοπτικές για το μέλλον

Μια από τις πιο εκπληκτικές ανακαλύψεις ήταν η αλλαγή στην “κατάσταση” των κυττάρων του καρδιακού μυός μετά τη θεραπεία. Ο Χουάνγκ ανέφερε ότι τα κύτταρα έγιναν πιο επικοινωνιακά και ανταποκρίνονταν καλύτερα στα σήματα από τους γύρω ιστούς, ιδιαίτερα από τα ενδοθηλιακά κύτταρα που επενδύουν τα αιμοφόρα αγγεία. Αυτή η ενισχυμένη επικοινωνία μπορεί να είναι καθοριστική για τη μακροχρόνια επούλωση. “Οι καρδιομυοκύτταρες δεν επιβίωναν απλώς, αλλά αλληλεπιδρούσαν με άλλα κύτταρα με τρόπους που υποστηρίζουν την ανάρρωση,” τόνισε.

Το αυτοκόλλητο επίσης μείωσε τα φλεγμονώδη σήματα από τα ενδοθηλιακά κύτταρα, τα οποία αλλιώς θα μπορούσαν να επιδεινώσουν τη ζημιά μετά από ένα έμφραγμα. Η ομάδα του Χουάνγκ παρατήρησε αυξημένη σήμανση μέσω μιας οδού που ονομάζεται NPR1, η οποία βοηθά στη διατήρηση της υγείας των αιμοφόρων αγγείων και υποστηρίζει τη λειτουργία της καρδιάς.

Αν και η τρέχουσα έκδοση του αυτοκόλλητου απαιτεί χειρουργική επέμβαση με ανοιχτό θώρακα, ο Χουάνγκ ελπίζει να αναπτύξει μια μέθοδο λιγότερο επεμβατική στο μέλλον. Οραματίζεται μια έκδοση που θα μπορούσε να εισαχθεί μέσω ενός μικρού σωλήνα, καθιστώντας την πιο πρακτική για κλινική χρήση. “Αυτό είναι μόνο η αρχή,” είπε. “Έχουμε αποδείξει την έννοια. Τώρα θέλουμε να βελτιστοποιήσουμε το σχέδιο και την παράδοση.”

Ο Χουάνγκ συνεργάζεται με την Ξιαοκίνγκ (Τζέιντ) Γουάνγκ, αναπληρώτρια καθηγήτρια στατιστικής στο Κολέγιο Τεχνών και Επιστημών, για την ανάπτυξη ενός μοντέλου τεχνητής νοημοσύνης που στοχεύει να χαρτογραφήσει τις ανοσολογικές αντιδράσεις και να καθοδηγήσει την μελλοντική θεραπευτική παράδοση.