P1060363

OD ZAWAŁU DO NIEWYDOLNOŚCI SERCA

Płaszczyzna przekroju poprzecznego

Lewa komora serca

POZAWAŁOWA NIEWYDOLNOŚĆ SERCA może być wynikiem masywnej martwicy tkanki w czasie zawału, ale częściej jest spowodowana stopniową przebudową ściany narządu.

ZDROWE SERCE

Lewa komora serca pompuje świeżo utlenowaną krew do reszty ciała, a jej ściany są grube, zbudowane z włókien mięśniowych zwanych miocytami.

OSTRA FAZA ZAWAŁU SERCA

Kiedy naczynie krwionośne zaopatrujące mięsień sercowy zostaje zablokowane, miocyty umierają z powodu niedostatku tlenu. Powstający obszar martwej tkanki mięśniowej zwany jest zawatem.

Fibroblast

włókna mięśniowe

-Makrofag

Włókna kolagenowe

Poszerzona komora

FORMOWANIE SIĘ BLIZNY

W ciągu kilku godzin lub dni enzymy w strefie zawału zaczynają rozkładać macierz zewnątrzkomórkową, a napływające makrofagi pochłaniają martwe miocyty. Ich miejsce zajmują komórki tkanki łącznej. Ściana komory, poprzednio gruba i umięśniona, staje się cienka i sztywna. W miarę jak umierają następne miocyty na granicy uszkodzonego obszaru, zawał może się powiększać, w ciągu kilku miesięcy podwajając swój rozmiar.

PRZEBUDOWA KOMORY

Skurcze serca z blizną stają się nierówne jak chód człowieka z nogą w gipsie. Pozostały zdrowy mięsień, aby sprostać wzrostowi obciążenia, początkowo może zgrubieć. Ostatecznie jednak przeciążenie powoduje, że obumierają kolejne komórki serca i cała lewa komora poszerza się, a rozciągana ściana serca staje się coraz cieńsza. Słabe serce coraz gorzej radzi sobie z pompowaniem wystarczającej ilości krwi do całego ciała.

wad nie mają nowsze syntetyczne hydroźele, których struktu-'a bardzo przypomina naturalną substancję zewnątrzkomór-kową. Niemniej hydroźele pozbawione są chemicznych właściwości typowych dla białek naturalnej macierzy ze-wnątrzkomórkowej, takich jak kolagen, które dostarczają komórkom ważnych sygnałów dotyczących funkcjonowania.

Dlatego sam kolagen, a także inne białka macierzy, na przykład fibronektyna, były testowane jako materiał do wytwarzania podłoży. Białka te zawierają aminokwasy, do których żyjące komórki łatwo przylegają, pod względem mechanicznym nie stanowią jednak wystarczającej podpory dla dużej ich liczby, a poza tym kolagen jest wyjątkowo szybko trawiony przez enzymy wydzielane przez organizm. Dodatkowo białka, w zależności od pochodzenia, mogą wywołać reakcję immunologiczną i zostać przez organizm odrzucone. Narazi

łoby to pacjentów na dodatkowe niebezpieczeństwo i jeszcze bardziej pogorszyło jakość ich życia.

Z tego względu zdecydowaliśmy się zbudować podłoże złożone z innego naturalnego polimeru: wielocukru zwanego kwasem alginowym, otrzymywanego z alg*. Alginian jest bio-kompatybilny, a więc nie wywołuje reakcji immunologicznych, Kiedy specjalny rodzaj alginianu rozpuścimy w wodzie, a następnie poddamy działaniu dodatnio naładowanych jonów wapnia, jego cząstki połączą się krzyżowo, przekształcając się w zawierający 98% wody hydrożel o galaretowatej konsystencji i sprężystych właściwościach, podobny do naturalnej substancji zewnątrzkomórkowej.

Zanim użyliśmy tego hydrożelowego alginianu jako podłoża, musieliśmy nadać mu kształt i wewnętrzną strukturę oraz zwiększyć wytrzymałość mechaniczną, aby bez dufor-

GRUPZIEŃ 2004 ŚWIAT NAUKI 27