El parche innovador puede reducir el daño muscular después de un ataque cardíaco
Un estudio reciente en ratas muestra que un parche innovador previene el estiramiento del músculo cardíaco común después de un ataque cardíaco.
Un ataque cardíaco ocurre cuando el flujo sanguíneo que proporciona oxígeno al músculo cardíaco se reduce o bloquea significativamente.
El músculo cardíaco se lesiona en el proceso y la cantidad de daño generalmente depende del tamaño del área irrigada por la arteria bloqueada.
El músculo cardíaco puede tardar unas 8 semanas en sanar. A pesar del daño, el resto del corazón debe seguir bombeando sangre.
Se puede formar tejido cicatricial en el área lesionada y afectar la cantidad de sangre que el corazón puede bombear.
La mayoría de las personas que sobreviven a un ataque cardíaco tienen algún grado de enfermedad de las arterias coronarias. Esto ocurre cuando las arterias se endurecen y se estrechan. Por lo general, los sobrevivientes deben realizar cambios cruciales en el estilo de vida y es posible que deban tomar medicamentos para prevenir un futuro ataque cardíaco.
Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC), más de 700.000 personas en los Estados Unidos sufren un ataque cardíaco cada año. De estos, más de 500,000 experimentan su primer ataque cardíaco y alrededor de 200,000 ya lo han tenido.
Los signos de un ataque cardíaco incluyen dolor de pecho y dificultad para respirar. La mitad de las personas estadounidenses tienen al menos uno de los siguientes factores de riesgo: presión arterial alta, colesterol alto o tabaquismo.
La diabetes, la obesidad, la inactividad física y el consumo excesivo de alcohol también aumentan el riesgo de un ataque cardíaco.
Prueba de un nuevo tipo de parche adhesivo para el corazón
Científicos de la Universidad Brown en Providence, RI, la Universidad Fudan en Shanghai, China y la Universidad Soochow en Suzhou, China han colaborado para crear y probar un nuevo tipo de parche adhesivo para el corazón en ratas.
El estudio fue un esfuerzo interdisciplinario entre investigadores en modelado y mecánica de computadoras, científicos de materiales y cardiología. Los científicos publicaron sus hallazgos en la revista. Ingeniería Biomédica de la Naturaleza.
Los científicos crearon este parche adhesivo usando un material de hidrogel a base de agua y lo desarrollaron usando simulaciones por computadora. El parche puede colocarse directamente sobre el corazón y los resultados del estudio muestran que puede ayudar a limitar el daño muscular que a menudo ocurre después de un ataque cardíaco.
"La idea aquí", explica el coautor del estudio, el profesor Huajian Gao, de la Universidad de Brown, "es proporcionar soporte mecánico para el tejido dañado, que con suerte le da la oportunidad de sanar".
El profesor Gao continúa diciendo que estudios anteriores habían demostrado que los parches mecánicos podían ser efectivos, pero ninguna investigación había intentado identificar las "propiedades mecánicas óptimas". Obtener esas propiedades correctamente es crucial para garantizar que el parche funcione correctamente.
“Si el material es demasiado duro o rígido”, agrega, “entonces podría limitar el movimiento del corazón para que no pueda expandirse al volumen que necesita. Pero, si el material es demasiado blando, no proporcionará suficiente soporte. Entonces, necesitábamos algunos principios mecánicos para guiarnos ".
Crear las propiedades mecánicas correctas es clave
Los investigadores desarrollaron un modelo informático centrado en dos componentes clave, uno de los cuales era la expansión y contracción del corazón y el impacto que tenía el parche en estas funciones.
El otro fue modelar las lesiones que ocurren después de un infarto. De esta manera, el equipo pudo ver cuánto apoyo mecánico sería necesario para limitar el daño.
Siguiendo los resultados del modelo informático, los investigadores, dirigidos por el profesor Lei Yang, de la Universidad de Soochow, crearon un material de hidrogel utilizando almidón de origen alimentario. Este material es económico, fácil de fabricar y viscoelástico, lo que significa que "combina propiedades de fluidos y sólidos".
El estudio en ratas mostró que este nuevo tipo de parche adhesivo fue eficaz para reducir el daño muscular después de un ataque cardíaco.
“[Mantuvo] un mejor gasto cardíaco y, por lo tanto, redujo en gran medida la sobrecarga de los cardiomiocitos restantes y la remodelación cardíaca adversa”, dice el coautor del estudio Ning Sun, investigador de cardiología de la Universidad de Fudan.
Su investigación encontró que el parche puede reducir la muerte celular, la acumulación de tejido cicatricial y el estrés oxidativo. Los investigadores creen que se necesitan más pruebas, pero los resultados son prometedores.
"Queda por ver si funcionará en humanos, pero es muy prometedor".
Prof. Huajian Gao
