چسب میکروسوزن ریز به طور قابل توجهی بهبودی پس از حمله قلبی را بهبود می بخشد

پچ زیست تخریب پذیر حاوی سوزن های بسیار کوچک پر از ذرات میکروسکوپی است که حامل اینترلوکین-۴ (IL-4) است، مولکولی که به دلیل نقشش در تنظیم ایمنی شناخته شده است. هنگامی که میکروسوزن ها روی سطح قلب قرار می گیرند، حل می شوند و IL-4 را مستقیماً در ناحیه آسیب دیده آزاد می کنند و به ایجاد شرایطی کمک می کنند که باعث بهبودی شود.

هوانگ و همکارانش نتایج خود را در بیومتریال سلولی با بودجه مؤسسه ملی سلامت و انجمن قلب آمریکا گزارش کردند.

Huang، استادیار دپارتمان علوم دارویی گفت: «این پچ مانند یک پل عمل می کند. میکروسوزن‌ها به لایه بیرونی قلب نفوذ می‌کنند و به دارو اجازه می‌دهند تا به عضلات آسیب‌دیده زیرینی برسد که دسترسی به آن‌ها معمولاً بسیار دشوار است.

آسیب قلبی پس از حمله قلبی چگونه پیشرفت می کند؟

حمله قلبی سلول های ماهیچه قلب را از اکسیژن و مواد مغذی محروم می کند و باعث مرگ بسیاری از آنها می شود. به عنوان یک واکنش محافظتی، بدن بافت اسکار در ناحیه آسیب دیده ایجاد می کند. اگرچه این اسکار به حفظ ثبات ساختاری کمک می کند، اما مانند ماهیچه قلب سالم منقبض نمی شود. در نتیجه، عضله باقی مانده باید در طول زمان سخت تر کار کند، که می تواند به نارسایی قلبی کمک کند.

تیم هوانگ امیدوار است که پچ آنها بتواند این پیشرفت را مختل کند. با رساندن IL-4 به طور مستقیم به محل آسیب، پچ سلول های ایمنی، معروف به ماکروفاژها، را تشویق می کند تا از حالت پیش التهابی به حالتی تغییر کنند که باعث بهبودی می شود. این تغییر ممکن است جای زخم را محدود کند و نتایج دراز مدت را بهبود بخشد.

هوانگ توضیح داد: «ماکروفاژها کلید هستند. آنها می توانند التهاب را بدتر کنند یا به بهبود قلب کمک کنند. IL-4 به تبدیل آنها به کمک کننده کمک می کند.

چرا تحویل محلی مهم است؟

تلاش‌های قبلی برای استفاده از IL-4 برای ترمیم بافت قلب شامل تزریق این مولکول به جریان خون بود، اما گردش آن در سراسر بدن باعث اثرات نامطلوب در سایر اندام‌ها شد. پچ جدید این مشکل را با تمرکز درمان دقیقاً در جایی که مورد نیاز است حل می کند.

او گفت: «توزیع سیستمی بر کل بدن تأثیر می گذارد. ما فقط می خواستیم قلب را هدف بگیریم.

پاسخ های غیرمنتظره سلولی مرتبط با شفا

یکی از برجسته ترین اکتشافات این مطالعه تغییر در رفتار سلول های عضله قلب پس از درمان بود. به گفته هوانگ، این سلول ها به سیگنال های بافت های اطراف، به ویژه سلول های اندوتلیال پوشاننده رگ های خونی حساس تر شدند. این ارتباط بهبود یافته می تواند نقش مهمی در بهبودی طولانی مدت داشته باشد. او گفت: «کاردیومیوسیت‌ها نه تنها زنده می‌ماندند، بلکه با سلول‌های دیگر نیز در تعامل بودند به نحوی که باعث بهبودی می‌شد.

این تیم همچنین دریافت که این پچ سیگنال‌های التهابی سلول‌های اندوتلیال را کاهش می‌دهد که ممکن است به آسیب بیشتر قلب کمک کند. آنها همچنین افزایش فعالیت در مسیری به نام NPR1 را شناسایی کردند که از سلامت عروق خونی و عملکرد کلی قلب پشتیبانی می کند.

هدف انتشارات آینده برای استفاده کم تهاجمی است

در حال حاضر، قرار دادن چسب نیاز به جراحی باز قفسه سینه دارد، اما هوانگ امیدوار است که روشی کمتر تهاجمی ایجاد کند. او رویای طرحی را در سر می پروراند که می تواند از طریق یک لوله کوچک اجرا شود و درمان را در محیط های بالینی آسان تر و کاربردی تر کند.

او گفت: «این تازه شروع کار است. “ما مفهوم خود را ثابت کرده ایم. اکنون می خواهیم طراحی و تحویل را بهینه کنیم.”

هوانگ اکنون با Xiaoqing (Jade) Wang، استادیار آمار در کالج علوم و هنر، شریک شده است. آنها با هم در حال توسعه یک مدل هوش مصنوعی هستند که پاسخ‌های ایمنی را ترسیم می‌کند و به هدایت درمان‌های تعدیل‌کننده ایمنی در آینده کمک می‌کند.