Когда человек переносит сердечный приступ, поврежденная ткань сердечной мышцы заменяется рубцовой тканью, которая не сокращается и тем самым нарушает функцию сердца. Новый инъекционный биоматериал позволяет восстанавливать такие повреждения.
Восстановление сердца
Материал разработан в Калифорнийском университете в Сан-Диего. Еще в 2012 году команда местных ученых создала гидрогель, предназначенный для инъекции прямо в поврежденные участки сердца. Там он формирует трехмерные структуры, подобные каркасу. Этот каркас постепенно заполняется новыми полнофункциональными клетками сердечной ткани, препятствуя образованию рубцов.
Одна из проблем такого гидрогеля заключается в том, что его нельзя вводить в течение первой недели после приступа, так как это создает слишком большой риск повреждения уже ослабленного сердца.
Чтобы обойти это ограничение, ученые приступили к улучшению материала. Новую версию биогеля можно вводить сразу после сердечного приступа, но не в само сердце, а внутривенно или внутриартериально.
Как это работает?
Чтобы добиться такого эффекта, ученые уменьшили размер отдельных частиц, составляющих гидрогель. Это позволило частицам проходить сквозь пространство между клетками в стенках сердечных кровеносных сосудов и проникать в поврежденную ткань сердца.
Однако тесты на крысах и свиньях выявили интересный побочный эффект. Обнаружилось, что вводимые частицы связываются с эндотелиальными клетками, закрывая промежутки между ними. Это хорошо, поскольку приводит к ускоренному заживлению поврежденных кровеносных сосудов. В результате нормальный приток крови к ткани сердечной мышцы восстанавливается быстрее, а воспалительный процесс снижается. А чем меньше воспаления вокруг раны, тем меньшее количество рубцовой ткани образуется на ней.
Дальнейшие эксперименты на крысах показали, что частицы биоматериала можно также использовать для лечения черепно-мозговых травм и легочной артериальной гипертензии.
«Этот биоматериал позволяет обрабатывать поврежденные ткани изнутри. Это новый подход к регенеративной инженерии», - говорит доктор Карен Кристман, атвор разработки.
Исследование опубликовано в журнале Nature Biomedical Engineering.
