Νέες προοπτικές ανάνηψης από καρδιακή προσβολή

Με προοπτική να βελτιωθεί η θεραπεία κατόπιν μεταμόσχευσης βλαστοκυττάρων σε ασθενείς που υπέστησαν καρδιακή προσβολή αναπτύχθηκε in vitro μέθοδος ελέγχου (όπως αναφέρεται «muscle on-a-chip») στον οποίο περιλαμβάνεται αντίστοιχα ένα κύτταρο από καρδιά ποντικού και ένα καρδιομυοκύτταρο που προήλθε από ανθρώπινο βλαστοκύτταρο.

Πρόθεση των ερευνητών του πανεπιστημίου Χάρβαρντ στις ΗΠΑ με επικεφαλής τον καθηγητή Kit Parker είναι να μελετήσουν τον τρόπο που αλληλεπιδρούν μηχανικά τα εγγενή κύτταρα με τα βλαστοκύτταρα κάτι το οποίο είναι ανέφικτο να γίνει στον ασθενή.

Έτσι θεωρούν ότι θα καταλήξουν σε περισσότερο αποτελεσματική μέθοδο αποκατάστασης της φυσιολογικής λειτουργίας της καρδιάς με θεραπεία μεταμόσχευσης βλαστοκυττάρων. Το πρόβλημα που αντιμετωπίζουν έως τώρα οι ειδικοί είναι ότι σε μερικές περιπτώσεις η μεταμόσχευση βλαστοκυττάρων που θα παράξουν νέα καρδιομυοκύτταρα δεν είναι πάντα τόσο αποτελεσματική όσο θα αναμενόταν.

Αν και τα βλαστικά κύτταρα που μεταμοσχεύονται στους ασθενείς εξελίσσονται σε καρδιομυοκύτταρα (κύτταρα του καρδιακού μυ) και ενσωματώνονται σε άθικτες περιοχές του καρδιακού ιστού αρκετές προκλινικές μελέτες και δοκιμές σε κλινικό επίπεδο έχουν αποτύχει να δείξουν σημαντικές βελτιώσεις στην συστολική λειτουργία της καρδιάς.

Η έλλειψη ερμηνείας για το συγκεκριμένο πρόβλημα τους οδήγησε στην συγκεκριμένη in vitro μέθοδο ελέγχου των αλληλοεπιδράσεων των βλαστοκυττάρων με τα υγιή καθώς και προσομοίωση τους σε ηλεκτρονικό υπολογιστή.

Μια ερμηνεία για την μειωμένη αποτελεσματικότητα της μεθόδου μπορεί να αποδοθεί στο γεγονός ότι οι μηχανικές δυνάμεις που αναπτύσσονται κατά την λειτουργία της καρδιάς δεν μεταδίδονται σωστά ανάμεσα στα νέα καρδιακά κύτταρα που προήλθαν από τα βλαστικά και τα παλαιά στον άθικτο ιστό της.

Μέχρι τώρα ήταν αδύνατον να γίνουν μετρήσεις αυτών των μηχανικών δυνάμεων. Προκειμένου να αντιπαρέλθουν το πρόβλημα αυτό οι ερευνητές δημιούργησαν το εν λόγω «muscle-on a chip».

Οπως διαπιστώθηκε τα καρδιομυοκύτταρα που προήλθαν από βλαστοκύτταρα μπορούν να ταιριάξουν δομικά με τα καρδιομυοκύτταρα των ποντικών και να συγχρονιστούν μεταξύ τους σε καρδιακό ρυθμό.

Κατά την λειτουργία τους έγινε φανερό ότι τα συγκεκριμένα καρδιομυοκύτταρα συστέλλονταν λιγότερο ισχυρά από τα αντίστοιχα των ποντικών. Αυτή η ανισορροπία έχει ως αποτέλεσμα η μηχανική δύναμη να διαχέεται γύρω τους και όχι μεταξύ τους όπως θα συνέβαινε σε συνθήκες φυσιολογικής λειτουργίας.

Η ανεπαρκής μετάδοση των συγκεκριμένων δυνάμεων θεωρείται ότι μπορεί να ερμηνεύσει για ποιο λόγο η μεταμόσχευση βλαστικών κυττάρων σε κάποιες περιπτώσεις καρδιακής προσβολής αποδεικνύεται αναποτελεσματική. Τα συμπεράσματα της έρευνας εκτιμάται ότι θα συνεισφέρουν σημαντικά σε αυτό το είδος θεραπείας.