Μια μελέτη θέτει τα θεμέλια ενός πρωτοποριακού θεραπευτικού σχήματος για τη θεραπεία της κοιλιακής αρρυθμίας. Η έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο Nature Communications, καταδεικνύει τον σχεδιασμό και τη σκοπιμότητα μιας νέας μεθόδου βηματοδότησης που βασίζεται σε υδρογέλη.
Η επείγουσα ανάγκη για ένα αποτελεσματικό θεραπευτικό σχήμα για την κοιλιακή αρρυθμία ενέπνευσε την ομάδα Electrophysiology Clinical Research & Innovations (EPCRI) του THI, με επικεφαλής τον διευθυντή του, Δρ. Razavi, να συνεργαστεί με την Δρ. Cosgriff-Hernandez και την ομάδα του UT Austin Biomedical Engineering για να αναπτύξουν από κοινού μια καινοτόμο στρατηγική που αντιμετωπίζει την παθοφυσιολογία της αρρυθμίας.
Τι είναι η κοιλιακή αρρυθμία και τι η αρρυθμία επανεισόδου
Η κοιλιακή αρρυθμία, η οποία εμφανίζεται στους κάτω θαλάμους της καρδιάς ή των κοιλιών, είναι η κύρια αιτία αιφνίδιου καρδιακού θανάτου. Όταν η ανωμαλία του καρδιακού ρυθμού εμφανίζεται με αυτοσυντηρούμενο τρόπο, ονομάζεται αρρυθμία επανεισόδου, η οποία είναι συνήθως θανατηφόρα.
«Η επανείσοδος συμβαίνει κυρίως από καθυστερημένη αγωγιμότητα σε ουλώδεις ιστούς της καρδιάς, συνήθως μετά από απόφραξη στεφανιαίας αρτηρίας κατά τη διάρκεια καρδιακής προσβολής, η οποία μπορεί να διορθωθεί επιτρέποντας τη βηματοδότηση σε αυτές τις περιοχές», είπε ο Δρ. Razavi, καρδιολόγος και καρδιακός ηλεκτροφυσιολόγος.
«Αυτές οι υδρογέλες μπορούν στη συνέχεια να έχουν πρόσβαση στον ουλωμένο ιστό, επιτρέποντας έτσι την άμεση βηματοδότηση των κατά τα άλλα απρόσιτων περιοχών της καρδιάς», προσθέτει.
Τα πλεονεκτήματα της υδρογέλης για τη θεραπεία καρδιακών προβλημάτων
Δεδομένης της βιοσταθερότητας, της βιοσυμβατότητας, των συντονίσιμων ιδιοτήτων και της ευκολίας ενσωμάτωσης της ηλεκτρικής αγωγιμότητας των υδρογελών, οι επιστήμονες τα εξερευνούν ως πιθανά ηλεκτρόδια που μπορούν εύκολα να διανεμηθούν μέσα στις στεφανιαίες φλέβες.
Ένα κλινικό πλεονέκτημα του μοναδικού συστήματος είναι ότι η ισχαιμία μπορεί να αποφευχθεί με τη χορήγηση της υδρογέλης χρησιμοποιώντας τις φλέβες. Οι ερευνητές ανέπτυξαν με επιτυχία την καινοτόμο τεχνολογία υδρογέλης μέσω ελάχιστα επεμβατικής παροχής καθετήρα σε μοντέλο χοίρου.
«Οι υδρογέλες έχουν σημαντικές αγώγιμες ιδιότητες που επιτρέπουν την ταυτόχρονη βηματοδότηση από πολλαπλές θέσεις κατά μήκος της υδρογέλης και δημιουργούν έναν δρόμο αγωγιμότητας παρόμοιο με αυτούς στις ίνες Purkinje», εξηγεί η Δρ. Cosgriff-Hernandez.
Πώς αντιμετωπίζεται σήμερα η αρρυθμία
Σήμερα, η αρρυθμία αντιμετωπίζεται με φάρμακα και διαδικασίες που ελέγχουν τους ακανόνιστους ρυθμούς. Τα τρέχοντα αντιαρρυθμικά φάρμακα στην αγορά δεν είναι πάντα αποτελεσματικά. Αν και τα φάρμακα επιβραδύνουν την ταχύτητα αγωγής, διευκολύνουν την αρρυθμία επανεισόδου.
Επιπλέον, αυτά τα φάρμακα μπορεί να είναι τοξικά και μπορεί να οδηγήσουν σε καταστροφή ιστών κοντά στις άρρωστες περιοχές της καρδιάς. Ακόμη και με τις ευρέως χρησιμοποιούμενες επεμβατικές θεραπείες κατάλυσης, η αρρυθμία υποτροπιάζει σε σημαντικό ποσοστό ασθενών. Καμία από αυτές τις διαδικασίες δεν αφορά τον μηχανισμό της επανεισόδου.
Οι καρδιακοί απινιδωτές που εμφυτεύονται για να αντισταθμίσουν τις ελλείψεις στις τρέχουσες θεραπευτικές επιλογές είναι επώδυνοι κατά την παροχή ηλεκτροσόκ για την αποκατάσταση του καρδιακού ρυθμού και μπορούν να επιδεινώσουν σοβαρά την ποιότητα ζωής του ασθενούς. Εάν αφεθεί χωρίς θεραπεία, η αρρυθμία μπορεί να βλάψει την καρδιά, τον εγκέφαλο ή άλλα όργανα, οδηγώντας σε εγκεφαλικό επεισόδιο ή καρδιακή ανακοπή, κατά την οποία η καρδιά σταματά ξαφνικά και απροσδόκητα να χτυπά.
Η λύση της υδρογέλης
«Όταν εγχέεται στα αγγεία-στόχους, η αγώγιμη υδρογέλη συμμορφώνεται με τη μορφολογία των αγγείων του ασθενούς. Η προσθήκη ενός παραδοσιακού βηματοδότη σε αυτό το τζελ επιτρέπει βηματοδότηση που μοιάζει με τη φυσική αγωγιμότητα στην καρδιά -μιμείται αποτελεσματικά τον φυσικό ηλεκτρικό ρυθμό της καρδιάς- και εξαλείφει την αιτία για αρρυθμία, παρέχοντας ανώδυνη απινίδωση», πρόσθεσε η Δρ. Cosgriff-Hernandez.
Η εργασία καταδεικνύει για πρώτη φορά την ικανότητα παροχής άμεσης ηλεκτρικής διέγερσης του εγγενούς και ουλωμένου μέσου μυοκαρδίου μέσω ενέσιμων ηλεκτροδίων υδρογέλης ως τρόπο βηματοδότησης.
Με τη χορήγηση ελάχιστα επεμβατικού καθετήρα και τις τυπικές τεχνολογίες βηματοδότη, αυτή η μελέτη υποδεικνύει τη σκοπιμότητα μιας νέας μεθόδου βηματοδότησης που μοιάζει με την εγγενή αγωγιμότητα, εξαλείφοντας δυνητικά τη θανατηφόρο αρρυθμία επανεισόδου και παρέχοντας ανώδυνη απινίδωση, η οποία μπορεί να υιοθετηθεί με επιτυχία σε ένα κλινικό περιβάλλον.
Η επιστημονική πρόοδος είναι σημαντική, δεδομένου ότι η διαχείριση του πόνου έχει μεγάλη σημασία για τη συνολική ευεξία ασθενών με καρδιακές, πνευμονικές και αιματολογικές παθήσεις. Μια τέτοια καινοτομία στην ανώδυνη απινίδωση και την πρόληψη της αρρυθμίας θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στη διαχείριση του καρδιακού ρυθμού.