Poraněné srdce zahojené bez jizev a plně funkční: Tahle sci-fi se už brzy může stát skutečností. Cestu ukázal výzkum bioinženýrů z kalifornského San Diega.

Nejčastější příčinou poranění srdce je infarkt. I přes úctyhodný pokrok medicíny oprávněně zůstává strašákem, neboť ani přežití akutní fáze neznamená jednoznačně výhru. Následuje hojení a při něm vznikají v srdci jizvy, což rozhodně není kosmetická vada.

Znamená to, že výkonnou svalovou tkáň nahrazuje vazivo. Srdce pak pochopitelně nemůže fungovat jako dřív. A čím rozsáhlejší byl infarkt, tím je větší jizva a s ní riziko srdečního selhání. Týká se to nemalé části populace.

I když statistiky ukazují setrvalý pokles počtů infarktů u nás, stále ještě postihnou kolem 14 000 lidí ročně.

Nápad k nezaplacení

Jak to udělat, aby se srdce při hojení nejizvilo, ale dorostlo původní svalovovou tkání? To je otázka, kterou se už pár let zabývá bioinženýrský tým na Kalifornské univerzitě v San Diegu. Přišli na geniálně jednoduchý nápad:

Co to zkusit s extracelulárním matrixem? To je jakási opěrná struktura mezi buňkami tkání. Sandiegský tým vedený profesorkou Karen Christmanovou upravil přirozený extracelulární matrix srdečního svalu na biomateriál ve formě hydrogelu a ten katetrem vstřikovali přímo do srdce.

Fungovalo to skoro báječně. Hydrogel začal v místě poškození vytvářet nový matrix a ten se pak vyplňoval zdravými svalovými buňkami. Riziko velkého jizvení a prorůstání vazivem bylo tedy zažehnáno.

Vyhráno ale nebylo

Vedle výhod měla průkopnická metoda i své slabiny. Hydrogel se v místě vstříknutí hromadil a nešířil se na celou poškozenou tkáň. Zavádění katetrem bylo problematické i z dalšího důvodu. Při akutním infarktu nepřicházelo v úvahu, i drobný vpich jehlou při zavádění katetru představoval riziko.

A tak ošetření hydrogelem muselo počkat týden i déle, což zase znamenalo nenávratně ztracený čas pro hladké hojení. Další cíl výzkumu byl tedy jasný – metodu bylo třeba upravit tak, aby nemocní nemuseli čekat a s léčbou se dalo začít bezprostředně po infarktu.

V úvahu tak přicházelo jen podávání infuzí, které by bylo možné nasadit současně s další léčbou, jako je angioplastika nebo stent.

Příliš velké pro infuzi

Původní biomateriál se pro infuzi nehodil. Obsahoval částice příliš velké na to, aby dokázaly projít cévní stěnou k postižené tkáni. Martin Spang, první autor článku o této metodě, který vyšel na konci loňského prosince v časopise Nature Biomedical Engineering, proto odstředil velké částice a nechal pouze ty o velikosti nano.

Vysušením mrazem pak vědci získali prášek, z nějž se dal připravit roztok pro infuzi. Výsledky testů u hlodavců i prasat předčily očekávání. Biomateriál začal rychle uzavírat netěsnosti mezi buňkami, obnovovat cévní stěny a prokrvení v postižené části srdce.

Tkáň se nejen dobře hojila, ale současně v ní klesla zánětlivost. Tým profesorky Christmanové teď čeká na povolení, aby mohl biomateriál vyzkoušet u lidských pacientů. A možná nezůstane jen u hojení infarktů.

V San Diegu si už experimenty u potkanů ověřili, že biomateriál by mohl pomáhat také po úrazech mozku a plicní arteriální hypertenzi.

Autor: Kateřina Pavelcová