Zespół badawczy kierowany wspólnie przez lekarza-naukowca z University of Arizona College of Medicine – Sarver Heart Center w Tucson, odkrył, że podgrupa pacjentów ze sztucznym sercem może regenerować mięsień sercowy, co może otworzyć drzwi do nowych sposobów leczenia i być może pewnego dnia wyleczy niewydolność serca. Wyniki opublikowano w czasopiśmie Circulation.
Według Centrów Kontroli i Zapobiegania Chorobom niewydolność serca dotyka prawie 7 milionów dorosłych w USA i jest odpowiedzialna za 14% zgonów rocznie. Nie ma lekarstwa na niewydolność serca, chociaż leki mogą spowolnić jej postęp. Jedynym sposobem leczenia zaawansowanej niewydolności serca, innym niż przeszczep, jest wymiana pompy na sztuczne serce, zwane urządzeniem wspomagającym pracę lewej komory, które może pomóc sercu pompować krew.
„Mięśnie szkieletowe mają znaczną zdolność regeneracji po kontuzji. Jeśli podczas gry w piłkę nożną naderwasz mięsień, musisz dać mu odpocząć, a on się zagoi” – powiedział Hesham Sadek, lekarz medycyny, dyrektor Sarver Heart Center i kierownik Oddziału Kardiologii Uniwersytetu A College of Medicine – Oddział Lekarski w Tucson. „Kiedy mięsień sercowy zostaje uszkodzony, nie odrasta. Nie mamy nic, co mogłoby odwrócić utratę mięśnia sercowego”.
Sadek nawiązał współpracę między międzynarodowymi ekspertami w celu zbadania, czy mięśnie serca mogą się regenerować. Badanie zostało sfinansowane w ramach grantu przyznanego Sadkowi przez program Transatlantic Networks of Excellence Fundacji Leducq, który skupia amerykańskich i europejskich badaczy w celu rozwiązywania dużych problemów.
Projekt rozpoczął się od tkanki pochodzącej od pacjentów ze sztucznym sercem dostarczonej przez kolegów z Uniwersytetu Utah Health and School of Medicine pod kierunkiem Stavrosa Drakosa, doktora medycyny, pioniera odzyskiwania za pośrednictwem urządzeń wspomagających lewą komorę.
Doktor medycyny Jonas Frisén i doktor medycyny Olaf Bergmann z Instytutu Karolinska w Sztokholmie kierowali zespołami w Szwecji i Niemczech i wykorzystali własną innowacyjną metodę datowania węglem tkanki ludzkiego serca, aby sprawdzić, czy próbki te zawierają nowo wygenerowane komórki.
Badacze odkryli, że pacjenci ze sztucznymi sercami regenerowali komórki mięśniowe ponad sześciokrotnie szybciej niż zdrowe serca.
„To najmocniejszy dowód, jaki mamy jak dotąd na to, że komórki mięśnia sercowego człowieka rzeczywiście potrafią się regenerować, co jest naprawdę ekscytujące, ponieważ ugruntowuje pogląd, że ludzkie serce ma wewnętrzną zdolność do regeneracji” – powiedział Sadek. „To również zdecydowanie potwierdza hipotezę, że niezdolność mięśnia sercowego do odpoczynku jest główną przyczyną utraty zdolności serca do regeneracji wkrótce po urodzeniu. Być może możliwe będzie ukierunkowanie na szlaki molekularne biorące udział w podziale komórek, aby poprawić jego pracę zdolność do regeneracji.”
Znalezienie lepszych sposobów leczenia niewydolności serca jest najwyższym priorytetem Sadka i Sarver Heart Center. Badanie to opiera się na wcześniejszych badaniach Sadka dotyczących odpoczynku i regeneracji mięśnia sercowego.
W 2011 roku Sadek opublikował w czasopiśmie Science artykuł pokazujący, że chociaż komórki mięśnia sercowego dzielą się aktywnie w macicy, przestają się dzielić wkrótce po urodzeniu, aby poświęcić swoją energię na nieprzerwane pompowanie krwi przez organizm, bez czasu na przerwy.
W 2014 roku opublikował dowody na podział komórek u pacjentów ze sztucznym sercem, sugerując, że komórki mięśnia sercowego mogły się regenerować.
Odkrycia te, w połączeniu z obserwacjami innych zespołów badawczych, że u mniejszości pacjentów ze sztucznym sercem można usunąć urządzenia po odwróceniu objawów, skłoniły go do zastanowienia się, czy sztuczne serce zapewnia mięśniom sercowym odpowiednik odpoczynku w łóżku osoby wracającej do zdrowia po kontuzja piłkarska.
„Pompa tłoczy krew do aorty, omijając serce” – powiedział. „Serce zasadniczo odpoczywa”.
Poprzednie badania Sadka wskazywały, że ten odpoczynek może być korzystny dla komórek mięśnia sercowego, musiał jednak zaprojektować eksperyment, aby ustalić, czy pacjenci ze sztucznym sercem faktycznie regenerują mięśnie.
„Nigdy wcześniej nie wykazano niezaprzeczalnych dowodów na regenerację mięśnia sercowego u ludzi” – powiedział. „To badanie dostarczyło bezpośrednich dowodów”.
Następnie Sadek chce dowiedzieć się, dlaczego tylko około 25% pacjentów „reaguje” na sztuczne serce, co oznacza, że ich mięsień sercowy regeneruje się.
„Nie jest jasne, dlaczego niektórzy pacjenci reagują, a inni nie, ale jest bardzo jasne, że ci, którzy reagują, mają zdolność regeneracji mięśnia sercowego” – powiedział. „Najbardziej ekscytującą częścią jest teraz ustalenie, w jaki sposób możemy sprawić, by każdy mógł zareagować, ponieważ jeśli to możliwe, można w zasadzie wyleczyć niewydolność serca. Piękno tego polega na tym, że mechaniczne serce nie jest terapią, którą mamy nadzieję zapewnić naszym pacjentom w przyszłość — te urządzenia są wypróbowane i sprawdzone, używamy ich od lat.”