Ein Pflaster, das das Herz nach einem Herzinfarkt stärkt, schien in einer kürzlich durchgeführten klinischen Studie mit Schweinen gut zu funktionieren. Wie wird es beim Menschen funktionieren?
A Herzinfarkt kann den Herzmuskel einer Person nachhaltig schädigen. Forscher hoffen, dass ein neues Pflaster dem Herzen helfen kann, sich nach einem solchen Herzereignis zu bessern.
Dr. med. Jianyi „Jay“ Zhang, Vorsitzender der Universität von Alabama in Birmingham Biomedical Engineering erstellte menschliche Herzmuskelpflaster und testete sie an Schweinen.
„Eines der Dinge, die nach einem Herzinfarkt passieren, bei dem eine erhebliche Menge an Herzmuskel geschädigt wird, ist, dass sich die Form des linken Ventrikels ändert - was häufig zu einer Erweiterung führt, um den Funktionsverlust auszugleichen… und dieStress des restlichen Herzmuskels, der sich langfristig negativ auf die Effizienz der Herzpumpaktivität auswirkt “, erklärte Dr. Elizabeth Klodas, eine Kardiologin aus Minnesota, die nicht an der Studie beteiligt war.
„Eine linksventrikuläre Dilatation kann sogar zu Herzklappenlecks führen speziell Mitralklappe, da die Stützstrukturen für die Klappe durch die Formänderung des linken Ventrikels verzerrt werden“, sagte sie zu GesundLinie.
Der Patch hilft, all das zu verhindern.
Jeder Patch ist ungefähr 1,5 Zoll mal 0,80 Zoll groß und ungefähr so dick wie ein Cent.
Als Zhang und sein Team zwei Pflaster in das Herz des verletzten Schweins transplantierten, verbesserte sich die Funktion im linken Ventrikel erheblich. Dies ist der Hauptpumpbereich des Herzens.
Die Pflaster reduzierten die Größe des geschädigten Gewebes sowie die Apoptose Zelltod im Narbenbereich.
Die Forscher fanden auch heraus, dass die Pflaster keine Herzrhythmusstörungen auslösten, was eine schwerwiegende Komplikation darstellt.
Platzieren der Patches erforderlich Operation am offenen Herzen .
Das Pflaster besteht aus vom Menschen induzierten pluripotenten Stammzellen oder hiPSCs.
Das Pflaster enthält drei Arten von Zellen: 4 Millionen Kardiomyozyten Herzmuskelzellen, 2 Millionen Endothelzellen sie unterstützen das Überleben der Kardiomyozyten und 2 Millionen glatte Muskelzellen zur Auskleidung der Blutgefäße.
Die drei Zelltypen wurden in einer dreidimensionalen Fibrinmatrix gezüchtet, die eine Woche lang hin und her geschaukelt wurde.
Die Zellen beginnen nach einem Tag synchron zu schlagen. Dies erzeugte Herzmuskelzellen, die reifer waren als andere Herzmuskelpflaster, die aus einer Monoschicht von Zellen hergestellt wurden.
Im Wesentlichen ähneln diese Patch-Zellen eher dem ursprünglichen Herzmuskelgewebe des Körpers.
Der Versuch, die Herzpflastertechnologie zum Laufen zu bringen, ist nichts Neues.
In der Vergangenheit wurde versucht, Zellen oder einen dünnen Film mit geringen Überlebensraten zu injizieren.
Zhangs Forschung zeigte eine hohe Transplantationsrate, wobei sich 11 Prozent der Pflaster vier Wochen nach der Transplantation gut anpassten. Sie zeigten auch eine verbesserte Herzregeneration nach der Transplantation.
"Das menschliche Herzmuskelpflaster verbesserte die Herzfunktion signifikant und reduzierte die durch den Herzinfarkt verursachte Herznarbengröße", sagte Zhang.
Zusätzlich zur Behandlung von Patienten sind die Pflaster auch als menschliche Modelle für neue Drogentests und die Modellierung von Herzkrankheiten nützlich, sagte er.
Das Pflaster verbessert die Herzfunktion nach einem Herzinfarkt, fügte er hinzu.
Da das biologisch abbaubare Pflaster aus Fibringel besteht, geht Zhang davon aus, dass die Zellen nach vier Wochen überleben und sich langfristig in das körpereigene Myokard integrieren werden.
Er plant weitere Untersuchungen an dem Pflaster und möchte testen, ob es mit Angioplastie oder Fibrinolyse kombiniert werden kann.
"In der Vergangenheit haben wir versucht, Muskelzellen direkt in Bereiche mit Herzmuskelschäden zu injizieren, aber das hat nicht funktioniert", sagte Klodas. "Dies scheint viel mehr Potenzial zu haben."
Der Patch ist nicht unbedingt für jedermann geeignet.
„Nicht alle Herzinfarktkranken benötigen dies“, sagte Klodas. „Früh gefangene Herzinfarkte führen zu einer schnellen Wiederherstellung des Blutflusses zum Herzmuskel, was zu geringfügigen Herzmuskelschäden führt, von denen nicht zu erwarten ist, dass sie die Herzfunktion stark beeinträchtigen.”
Eine der Hauptursachen für Herzinsuffizienz ist ein vorheriger Herzinfarkt mit erheblichen Muskelschäden. Daher kann die Technik Auswirkungen auf die Versorgung von Menschen haben, die nicht rechtzeitig ins Krankenhaus kommen, um den Blutfluss schnell wiederherzustellen.
Zhang sagte, Patienten mit akutem Myokardinfarkt, chronischer Myokardischämie oder erweiterter / ischämischer Kardiomyopathie wären keine guten Kandidaten für eine Pflastertransplantation.
