Malattia del cuore

Una patch innovativa può ridurre i danni muscolari dopo un infarto

Un recente studio sui ratti mostra che un patch innovativo ha prevenuto lo stiramento del muscolo cardiaco comune dopo un infarto.

Un attacco cardiaco si verifica quando il flusso sanguigno che fornisce ossigeno al muscolo cardiaco viene significativamente ridotto o bloccato.

Il muscolo cardiaco è ferito nel processo e la quantità di danno di solito dipende dalla dimensione dell’area fornita dall’arteria bloccata.

Possono essere necessarie circa 8 settimane affinché il muscolo cardiaco guarisca. Nonostante il danno, il resto del cuore deve continuare a pompare sangue.

Il tessuto cicatriziale può formarsi nella zona lesa e avere un impatto sulla quantità di sangue che il cuore è in grado di pompare.

La maggior parte delle persone che sopravvivono a un attacco di cuore hanno un certo grado di malattia coronarica. Ciò si verifica quando le arterie si induriscono e si restringono. Di solito, i sopravvissuti devono apportare cambiamenti cruciali nello stile di vita e possono dover assumere farmaci per prevenire un futuro infarto.

Secondo i Centers for Disease Control and Prevention (CDC), più di 700.000 persone negli Stati Uniti hanno un attacco di cuore ogni anno. Di questi, più di 500.000 hanno avuto il primo attacco cardiaco e circa 200.000 ne hanno già avuto uno.

I segni di un attacco di cuore includono dolore al petto e mancanza di respiro. La metà degli individui statunitensi ha almeno uno dei seguenti fattori di rischio: ipertensione, colesterolo alto o fumo.

Il diabete, l’obesità, l’inattività fisica e l’uso eccessivo di alcol aumentano anche il rischio di infarto.

Test di un nuovo tipo di patch cuore adesivo

Gli scienziati della Brown University di Providence, RI, dell’Università Fudan di Shanghai, in Cina e della Soochow University di Suzhou, in Cina, hanno collaborato alla creazione e al test di un nuovo tipo di patch del cuore adesivo sui ratti.

Lo studio è stato uno sforzo interdisciplinare tra i ricercatori in modellistica e meccanica dei computer, scienziati dei materiali e cardiologia. Gli scienziati hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista Nature Biomedical Engineering.

Gli scienziati hanno creato questo cerotto adesivo utilizzando un materiale idrogel a base d’acqua e lo hanno sviluppato utilizzando simulazioni al computer. Il cerotto può essere posizionato direttamente sul cuore, ei risultati dello studio mostrano che può aiutare a limitare il danno muscolare che spesso si verifica dopo un infarto.

“L’idea qui”, spiega il coautore dello studio Huajian Gao, della Brown University, “è di fornire supporto meccanico per i tessuti danneggiati, che si spera che dia loro la possibilità di guarire”.

Il professor Gao prosegue dicendo che studi precedenti avevano dimostrato che le patch meccaniche potevano essere efficaci, ma nessuna ricerca aveva tentato di identificare le “proprietà meccaniche ottimali”. Ottenere tali proprietà è fondamentale per garantire che la patch funzioni correttamente.

“Se il materiale è troppo duro o rigido”, aggiunge, “allora potresti limitare il movimento del cuore in modo che non possa espandersi al volume necessario, ma se il materiale è troppo morbido, allora ha vinto Fornisco un supporto sufficiente, quindi avevamo bisogno di alcuni principi meccanici per guidarci. ”

La creazione di proprietà meccaniche corrette è la chiave

I ricercatori hanno sviluppato un modello computerizzato incentrato su due componenti chiave, uno dei quali era l’espansione e la contrazione del cuore e l’impatto che la patch aveva su queste funzioni.

L’altro era quello di modellare le lesioni che si verificano dopo un attacco di cuore. In questo modo, il team potrebbe vedere quanto supporto meccanico sarebbe necessario per limitare il danno.

Seguendo i risultati del modello computerizzato, i ricercatori – guidati dal Prof. Lei Yang, dell’Università di Soochow – hanno creato un materiale di idrogel usando amido alimentare. Questo materiale è economico, facile da realizzare e viscoelastico, il che significa che “combina proprietà fluide e solide”.

Lo studio sui ratti ha dimostrato che questo nuovo tipo di cerotto adesivo era efficace nel ridurre il danno muscolare dopo un infarto.

“(It) mantenuto una migliore gittata cardiaca e quindi notevolmente ridotto il sovraccarico di quei cardiomiociti rimanenti e rimodellamento cardiaco negativo”, dice il coautore dello studio Ning Sun, un ricercatore di cardiologia presso la Fudan University.

La loro ricerca ha scoperto che il cerotto può ridurre la morte cellulare, l’accumulo di tessuto cicatriziale e lo stress ossidativo. I ricercatori ritengono che siano necessari più test, ma i risultati sono promettenti.

“Resta da vedere se funzionerà negli umani, ma è molto promettente.”

Prof. Huajian Gao

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