Новый пластырь поможет сердцу восстановиться после инфаркта

«Лечить инфаркты пластырем» – утверждение, которое кажется нелепым, но ученые решили провести эксперимент. Разумеется, речь идет не о привычном лейкопластыре, используемом для заживления порезов и мозолей.

Специальный пластырь из гидрогеля, напоминающий по структуре контактные линзы, был создан инженерами Массачусетского технологического института. Этот пластырь со временем растворяется и естественным образом выводится из организма. Его задача – не заменить поврежденный орган, а обеспечить доставку лекарственных средств, необходимых для скорейшего восстановления и обновления сердечных тканей.

На поверхность пластыря исследователи поместили микроскопические капсулы, содержащие лекарственное средство. Капсулы созданы из полимеров, которые также постепенно разрушаются, обеспечивая поступление активного вещества к пораженным тканям. Полимеры обладают различной молекулярной массой, что позволяет регулировать скорость высвобождения препарата. Некоторые капсулы растворяются уже в первые три дня, другие — на седьмой или девятый день, а третьи начинают высвобождать лекарственное вещество через две недели после того, как пластырь прикреплен к коже.

В каждой упаковке капсул находится отдельное лекарственное средство. Прежде всего, высвобождается нейрегулин-1 – белок, играющий ключевую роль в развитии сердца и поддерживающий его структуру. Этот белок также способствует защите клеток от гибели. Затем активируется VEGF – фактор роста, стимулирующий формирование кровеносных сосудов в сердечной мышце. Завершает процесс низкомолекулярное синтетическое соединение GW788388, которое препятствует образованию рубцовой ткани, которая может возникнуть после инфаркта миокарда.

Благодаря исследованиям ученым удалось определить лекарственные препараты, способствующие восстановлению тканей в определенной последовательности. Необходимые элементы поступают в нужную область точно в тот момент, когда это требуется для регенерации органа .

После перенесенного инфаркта аортокоронарное шунтирование часто проводят пациентам, чтобы улучшить кровоснабжение сердечной мышцы. В процессе операции, используя вены или артерии, забранные из руки или ноги, хирурги формируют альтернативный путь для крови, позволяющий обойти участок сосуда, пораженный атеросклерозом, и доставить ее к поврежденным тканям. Тем не менее, эта процедура не способна восстановить структуру поврежденного сердца. Именно для решения этой проблемы был разработан новый пластырь.

«Первые испытания «заплатки» для сердца прошли на крысах. Чтобы имитировать последствия сердечного приступа, исследователи подвергли животных воздействию пониженного уровня кислорода, после чего на их сердца были наложены специальные пластыри. Результаты показали, что эти наклейки, содержащие лекарственные вещества, способствовали формированию новых кровеносных сосудов, увеличивали выживаемость клеток и снижали выраженность фиброза.

Применение пластыря способствовало увеличению продолжительности жизни у тестируемых крыс на 33%, а площадь пораженных тканей уменьшилась на 50%. Наблюдается также существенное увеличение сердечного выброса, то есть объема крови, выбрасываемого сердцем в кровообращение за одну минуту.

«Поврежденная в результате тяжелого инфаркта сердечная ткань восстанавливается не полностью, что вызывает стойкое снижение функциональности сердца. Мы стремимся обеспечить максимальное восстановление работы сердца, повысить его силу и выносливость», — объяснила исследователь Ана Якленец.