Un patch innovant peut réduire les dommages musculaires après une crise cardiaque
Une étude récente chez le rat montre qu'un patch innovant a empêché l'étirement du muscle cardiaque fréquent après une crise cardiaque.
Une crise cardiaque survient lorsque le flux sanguin qui fournit de l'oxygène au muscle cardiaque est considérablement réduit ou bloqué.
Le muscle cardiaque est blessé au cours du processus et le montant des dommages dépend généralement de la taille de la zone fournie par l'artère bloquée.
La guérison du muscle cardiaque peut prendre environ 8 semaines. Malgré les dommages, le reste du cœur doit continuer à pomper le sang.
Des tissus cicatriciels peuvent se former dans la zone lésée et avoir un impact sur la quantité de sang que le cœur est capable de pomper.
La plupart des personnes qui survivent à une crise cardiaque ont un certain degré de maladie coronarienne. Cela se produit lorsque les artères se durcissent et se rétrécissent. Habituellement, les survivants doivent apporter des changements cruciaux à leur mode de vie et peuvent devoir prendre des médicaments pour éviter une future crise cardiaque.
Selon les Centers for Disease Control and Prevention (CDC), plus de 700 000 personnes aux États-Unis ont une crise cardiaque chaque année. Parmi ceux-ci, plus de 500 000 subissent leur première crise cardiaque et environ 200 000 en ont déjà eu une.
Les signes d'une crise cardiaque comprennent des douleurs thoraciques et un essoufflement. La moitié des Américains présentent au moins l'un des facteurs de risque suivants: hypertension artérielle, taux de cholestérol élevé ou tabagisme.
Le diabète, l'obésité, l'inactivité physique et la consommation excessive d'alcool augmentent également le risque de crise cardiaque.
Test d'un nouveau type de patch coeur adhésif
Des scientifiques de l'Université Brown à Providence, du RI, de l'Université Fudan de Shanghai, en Chine, et de l'Université Soochow de Suzhou, en Chine, ont collaboré pour créer et tester un nouveau type de patch cardiaque adhésif sur des rats.
L'étude était un effort interdisciplinaire entre les chercheurs en modélisation informatique et mécanique, les scientifiques des matériaux et la cardiologie. Les scientifiques ont publié leurs résultats dans la revue Génie biomédical de la nature.
Les scientifiques ont créé ce patch adhésif en utilisant un matériau hydrogel à base d'eau et l'ont développé à l'aide de simulations informatiques. Le patch peut reposer directement sur le cœur et les résultats de l'étude montrent qu'il peut aider à limiter les dommages musculaires qui surviennent souvent après une crise cardiaque.
«L'idée ici», explique le co-auteur de l'étude, le professeur Huajian Gao, de l'Université Brown, «est de fournir un soutien mécanique aux tissus endommagés, ce qui, espérons-le, leur donne une chance de guérir.
Le professeur Gao poursuit en disant que des études antérieures avaient montré que les correctifs mécaniques pouvaient être efficaces, mais aucune recherche n'avait tenté d'identifier les «propriétés mécaniques optimales». Obtenir ces propriétés est essentiel pour garantir le bon fonctionnement du correctif.
«Si le matériau est trop dur ou trop raide», ajoute-t-il, «alors vous pouvez limiter le mouvement du cœur afin qu’il ne puisse pas s’étendre au volume dont il a besoin. Mais si le matériau est trop mou, il ne fournira pas un support suffisant. Nous avions donc besoin de quelques principes mécaniques pour nous guider.
La création de bonnes propriétés mécaniques est essentielle
Les chercheurs ont développé un modèle informatique axé sur deux composants clés, dont l'un était l'expansion et la contraction du cœur et l'impact du patch sur ces fonctions.
L'autre était de modéliser les blessures qui surviennent après une crise cardiaque. De cette façon, l'équipe pourrait examiner la quantité de soutien mécanique nécessaire pour limiter les dommages.
À la suite des résultats du modèle informatique, les chercheurs - dirigés par le professeur Lei Yang, de l'Université de Soochow - ont créé un matériau hydrogel en utilisant de l'amidon d'origine alimentaire. Ce matériau est peu coûteux, facile à fabriquer et viscoélastique, ce qui signifie qu '«il combine des propriétés fluides et solides».
L'étude chez le rat a montré que ce nouveau type de patch adhésif était efficace pour réduire les dommages musculaires après une crise cardiaque.
«[Il] a maintenu un meilleur débit cardiaque et a ainsi considérablement réduit la surcharge de ces cardiomyocytes restants et le remodelage cardiaque indésirable», explique le co-auteur de l'étude Ning Sun, chercheur en cardiologie à l'Université de Fudan.
Leur recherche a révélé que le patch peut réduire la mort cellulaire, l'accumulation de tissu cicatriciel et le stress oxydatif. Les chercheurs estiment que d'autres tests sont nécessaires, mais les résultats sont prometteurs.
"Il reste à voir si cela fonctionnera chez les humains, mais c’est très prometteur."
Prof. Huajian Gao
