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Una nueva forma de reparar un corazón roto

Una nueva forma de reparar un corazón roto

Coolidge www.diecastingpartsupplier.com 2018-07-17 14:14:24


El dispositivo "Therepi" se conecta directamente al corazón dañado, lo que permite la administración de medicamentos desde un puerto debajo de la piel del paciente para aumentar la función cardíaca.
Mary Beth O'Leary | Departamento de Ingeniería Mecánica
12 de junio de 2018
Preguntas de la prensa
Después de que un paciente tiene un ataque al corazón, comienza una cascada de eventos que conducen a la insuficiencia cardíaca. El daño en el área del corazón donde se bloqueó un vaso sanguíneo produce tejido cicatricial. En respuesta a la cicatrización, el corazón se remodelará para compensar. Este proceso a menudo termina en falla ventricular o de válvula.
Un equipo de investigadores espera detener la progresión del ataque cardíaco a la insuficiencia cardíaca con un dispositivo pequeño llamado "Therepi". El dispositivo contiene un reservorio que se adhiere directamente al tejido dañado del corazón. Una línea de recarga conecta el reservorio a un puerto en o debajo de la piel del paciente donde las terapias pueden ser inyectadas por el paciente o por un profesional de la salud.
Un nuevo estudio publicado en Nature Biomedical Engineering que involucra a un equipo de investigadores del MIT, la Universidad de Harvard, el Royal College of Surgeons en Irlanda, Trinity College Dublin, Advanced Materials y BioEngineering Research (AMBER) Center y la Universidad Nacional de Irlanda Galway detalla cómo Therepi puede ser utilizado para restaurar la función cardíaca.
"Después de un ataque cardíaco podríamos usar este dispositivo para administrar terapia para evitar que un paciente sufra insuficiencia cardíaca", explica Ellen Roche, coprotagonista del estudio y profesora asistente en el Departamento de Mecánico Ingeniería e Instituto de Ingeniería Médica y Ciencia. "Si el paciente ya tiene algún grado de insuficiencia cardíaca, podemos usar el dispositivo para atenuar la progresión".
Dos de los sistemas más comunes actualmente utilizados para administrar terapias para prevenir la insuficiencia cardíaca son ineficaces e invasivos. En un método, los medicamentos se administran sistémicamente en lugar de administrarse directamente al sitio del daño. El volumen de medicamentos utilizados debe limitarse para evitar efectos secundarios tóxicos y, a menudo, solo una pequeña cantidad llega al tejido cardíaco dañado.
"Desde el punto de vista farmacológico, es un gran problema que se inyecte algo que no permanezca en el tejido dañado el tiempo suficiente como para hacer una diferencia", dice William Whyte, primer autor y candidato a doctorado en Trinity. Colegio Dublin y AMBER.
El método alternativo implica un procedimiento invasivo para inyectar directamente terapias en el músculo cardíaco. Dado que se necesitan dosis múltiples, esto requiere múltiples cirugías invasivas.
Therepi aborda los problemas con los métodos actuales de administración de medicamentos mediante la administración de terapias localizadas y no invasivas tantas veces como sea necesario. El reservorio del dispositivo se puede implantar en el corazón en solo un procedimiento quirúrgico.
Terapias localizadas y personalizadas
El depósito en sí tiene un potencial increíble para la administración de medicamentos. Construido a partir de un polímero a base de gelatina, el depósito tiene una forma semiesférica con un fondo plano unido al tejido enfermo. El fondo plano consiste en una membrana semipermeable que se puede ajustar para permitir que más medicamentos o materiales más grandes pasen directamente al tejido del corazón.
"Los material nosotros solíamos construir el embalse era crucial. Necesitábamos que actuara como una esponja para poder retener la terapia exactamente donde la necesita ", agrega Whyte. "Eso es difícil de lograr ya que el corazón se aprieta y se mueve constantemente".
El reservorio brinda una oportunidad única para administrar terapias con células madre. Actúa como una fábrica de células. En lugar de pasar a través de la membrana hacia el corazón, las células permanecen dentro del reservorio donde producen factores paracrinos que promueven la curación en el tejido cardíaco dañado.
En un modelo de rata, el dispositivo demostró ser eficaz para mejorar la función cardíaca después de un ataque cardíaco. Los investigadores administraron dosis múltiples de células a un corazón dañado durante un período de cuatro semanas. Luego analizaron los cambios hemodinámicos en el tejido utilizando un catéter de volumen de presión y utilizaron la ecocardiografía para comparar los cambios funcionales a lo largo del tiempo."Vimos que los grupos que tenían nuestro dispositivo habían recuperado alguna función del corazón", explica Claudia Varela, estudiante de doctorado en el Programa Harvard-MIT de Ciencias de la Salud y Tecnología.
Los corazones que recibieron múltiples dosis de células a través de terapia tuvieron más función cardíaca que aquellos que recibieron solo una inyección o ningún tratamiento.
Encontrar la dosis óptima
Las capacidades de Therepi van más allá de tratar la enfermedad cardíaca. Dado que brinda la oportunidad de entregar dosis múltiples y localizadas, podría usarse como una herramienta para identificar la dosis exacta apropiada para una serie de condiciones.
"Esperamos utilizar el dispositivo en sí mismo como una herramienta de investigación para aprender más sobre el régimen óptimo de carga de medicamentos", dice Roche.
Por primera vez, los investigadores podrían tener la oportunidad de rastrear múltiples resurtidos de terapias localizadas a lo largo del tiempo para ayudar a identificar los mejores intervalos de dosificación y la cantidad de dosis.
"Como farmacéutico por formación, estoy realmente emocionado de comenzar a investigar cuál es la mejor dosis, cuándo es el mejor momento para el parto después de un ataque cardíaco y cuántas dosis se necesitan para lograr el efecto terapéutico deseado", agrega Whyte.
Si bien el equipo se ha centrado en cómo Therepi puede mitigar los efectos de la enfermedad cardíaca, el dispositivo podría usarse en otras partes del cuerpo. Al optimizar el diseño y ajustar los materiales utilizados para construir el depósito, Therepi podría usarse para una amplia gama de enfermedades y problemas de salud.
"El dispositivo es realmente una plataforma que se puede adaptar a diferentes sistemas de órganos y diferentes condiciones", dice Varela. "Es solo un gran ejemplo de cómo la investigación interseccional que analiza los dispositivos y las terapias biológicas puede ayudarnos a idear nuevas formas de tratar la enfermedad".
Este nuevo es subido por el equipo XY-GLOBAL.