Čipom protiv srčanog udara

Istraživači sa University of Southern California – Univerzitet Južne Kalifornije ističu da ovaj izum najavljuje novo doba personaliziranih lijekova.

“Naš uređaj replicira neke ključne karakteristike srčanog udara u relativno jednostavnom i lakom sistemu za upotrebu”, kaže profesorica Megan McCain sa Univerziteta Južne Kalifornije u saopštenju za medije.

“Ovo nam omogućava da jasnije shvatimo kako se srce mijenja nakon srčanog udara. Odatle mi i drugi istraživači možemo razviti i testirati lijekove koji će biti najefikasniji za ograničavanje dalje degradacije srčanog tkiva do koje može doći nakon srčanog udara”, rekla je McCain.

Čip je napravljen od polimera sličnog gumi koji je propustljiv za kiseonik. Iznad se nalazi sićušni sloj proteina "tako da se srčane ćelije poravnaju i formiraju istu arhitekturu koju imamo u našim srcima", pojašnjava prof. McCain.

Srčane ćelije iz srca glodara uzgajaju se na vrhu čipa, koji je širok oko jedan inč. Kako ističe McCain, da bi se oponašao srčani udar, gas sa i bez kiseonika se oslobađa kroz svaki kanal, "izlažući naše srce na čipu gradijentu kiseonika, slično onome što se zaista dešava kod srčanog udara".

Mikrofluidni uređaj je mali, jasan i lako se vidi pod mikroskopom, što omogućava istraživačima da u realnom vremenu posmatraju funkcionalne promjene u srcu nakon srčanog napada. To uključuje nepravilne otkucaje srca i smanjenje snage kontrakcije ovog ključnog organa.

Zašto je tako teško proučavati srčani udar?

Model se može učiniti složenijim dodavanjem fibroblasta, imunih ćelija koje stvaraju ožiljke nakon srčanog udara.

Istraživači ne mogu posmatrati promjene na srčanom tkivu u realnom vremenu pomoću životinjskih modela. Tradicionalne ćelijske kulture izlažu ćelije srca visokim, srednjim ili niskim nivoima kiseonika, ali ne i gradijentu.

To znači da ne mogu oponašati ono što se zaista događa oštećenim srčanim stanicama u takozvanoj graničnoj zoni nakon srčanog udara, objašnjava koautorca studije dr. Megan Rexius-Hall.

“Veoma je uzbudljivo i korisno zamisliti da naš uređaj ima pozitivan utjecaj na živote pacijenata u bliskoj budućnosti, posebno na srčane udare, koji su izuzetno rasprostranjeni”, dodaje dr. McCain.

Srčane ćelije se ne regenerišu kao drugi mišići. Umjesto toga, imunološke ćelije se pojavljuju na mjestu ozljede, od kojih neke mogu biti štetne. Osim toga, nastaju ožiljci koji slabe srce i količinu krvi koju može pumpati.

Međutim, naučnici ne razumiju u potpunosti ovaj proces, posebno kako srčane ćelije u zdravim i povrijeđenim dijelovima srca međusobno komuniciraju i kako i zašto se mijenjaju nakon srčanog udara.

Tim sa USC se nada da će "srčani udar na čipu" opisan u magazinu "Science Advances" bar donekle pojasniti ove misterije.

“U osnovi, želimo da imamo model koji može dovesti do boljeg razumijevanja povrede koju izaziva srčani udar”, zaključuje koautorica studije dr. Megan Rexius-Hall.

Među vodećim uzrocima smrti

Srčani udar je među vodećim uzrocima smrti i invaliditeta u svijetu. Bolesti srca i kardio-vaskularnog sistema svake godine ubijaju više od 18 miliona ljudi širom svijeta, što čini 32 posto svih smrtnih slučajeva u svijetu.

Procjenjuje se da će globalno na godišnjem nivou do 2030. godine kardiovaskularne bolesti biti uzrok smrti za 30 miliona ljudi.

Najčešće bolesti srca su ishemijska bolest srca, uključujući srčani udar, poremećaji srčanog ritma, zatajenje srca i bolesti srčanih zalistaka, dok je moždani udar najčešći među cerebrovaskularnim bolestima. Smrt među srčanim bolestima najčešće je uzrokovana srčanim udarom i zatajenjem srca.

Faktori rizika na koje možemo utjecati i držati ih pod kontrolom kako bismo prevenirali kardiovaskularna oboljenja ili spriječili pogoršanje i komplikacije su pušenje, fizička neaktivnost, nepravilna ishrana, prekomjerna tjelesna težina, povišeni krvni tlak, povišene vrijednosti masnoća i šećera u krvi, prekomjerna konzumacija alkohola, kontinuirana izloženost stresu, aerozagađenje i onečišćenje okoliša.

Infarkt miokarda ili srčani udar je nekroza, odnosno odumiranje dijela srčanog mišića zbog potpunog prestanka dotoka krvi u zahvaćeni dio srčanog mišića.