Tambalan inovatif dapat mengurangi kerusakan otot setelah serangan jantung
Sebuah studi baru-baru ini pada tikus menunjukkan bahwa tambalan inovatif mencegah peregangan otot jantung yang umum terjadi setelah serangan jantung.
Serangan jantung terjadi ketika aliran darah yang menyediakan oksigen untuk otot jantung berkurang atau tersumbat secara signifikan.
Otot jantung terluka dalam prosesnya, dan jumlah kerusakan biasanya tergantung pada ukuran area yang disuplai oleh arteri yang tersumbat.
Diperlukan waktu sekitar 8 minggu untuk memulihkan otot jantung. Meskipun mengalami kerusakan, bagian jantung lainnya harus terus memompa darah.
Jaringan parut bisa terbentuk di area cedera dan berdampak pada jumlah darah yang mampu dipompa jantung.
Kebanyakan orang yang selamat dari serangan jantung memiliki beberapa derajat penyakit arteri koroner. Ini terjadi ketika arteri menjadi mengeras dan menyempit. Biasanya, orang yang selamat harus melakukan perubahan gaya hidup yang penting dan mungkin harus minum obat untuk mencegah serangan jantung di masa mendatang.
Menurut Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit (CDC), lebih dari 700.000 orang di Amerika Serikat mengalami serangan jantung setiap tahun. Dari jumlah tersebut, lebih dari 500.000 mengalami serangan jantung pertama mereka dan sekitar 200.000 telah mengalaminya.
Tanda-tanda serangan jantung antara lain nyeri dada dan sesak napas. Separuh dari orang AS memiliki setidaknya satu dari faktor risiko berikut: tekanan darah tinggi, kolesterol tinggi, atau merokok.
Diabetes, obesitas, aktivitas fisik, dan penggunaan alkohol berlebihan juga meningkatkan risiko serangan jantung.
Menguji jenis baru patch jantung berperekat
Ilmuwan di Brown University di Providence, RI, Fudan University di Shanghai, China, dan Soochow University di Suzhou, China telah berkolaborasi untuk membuat dan menguji jenis baru patch jantung berperekat pada tikus.
Studi ini merupakan upaya interdisipliner di antara para peneliti dalam pemodelan dan mekanik komputer, ilmuwan material, dan kardiologi. Para ilmuwan mempublikasikan temuan mereka di jurnal Teknik Biomedis Alam.
Para ilmuwan menciptakan tambalan perekat ini menggunakan bahan hidrogel berbasis air dan mengembangkannya menggunakan simulasi komputer. Tambalan dapat langsung menempel di jantung, dan hasil penelitian menunjukkan bahwa itu dapat membantu membatasi kerusakan otot yang sering terjadi setelah serangan jantung.
“Idenya di sini,” jelas rekan penulis studi Prof. Huajian Gao, dari Brown University, “adalah untuk memberikan dukungan mekanis untuk jaringan yang rusak, yang semoga memberinya kesempatan untuk sembuh.”
Prof Gao melanjutkan dengan mengatakan bahwa penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa tambalan mekanis bisa efektif, tetapi tidak ada penelitian yang mencoba untuk mengidentifikasi "sifat mekanik yang optimal." Mendapatkan properti tersebut dengan benar sangat penting untuk memastikan bahwa tambalan dapat berfungsi dengan baik.
“Jika bahannya terlalu keras atau kaku,” tambahnya, “maka Anda dapat membatasi pergerakan jantung sehingga tidak dapat mengembang ke volume yang diperlukan. Namun, jika bahannya terlalu lembut, maka tidak akan cukup menopang. Jadi, kami membutuhkan beberapa prinsip mekanis untuk memandu kami. ”
Menciptakan sifat mekanik yang tepat adalah kuncinya
Para peneliti mengembangkan model komputer yang berfokus pada dua komponen utama, salah satunya adalah perluasan dan kontraksi jantung dan dampak tambalan pada fungsi-fungsi ini.
Yang lainnya adalah memodelkan cedera yang terjadi setelah serangan jantung. Dengan cara ini, tim dapat melihat seberapa banyak dukungan mekanis yang diperlukan untuk membatasi kerusakan.
Mengikuti hasil model komputer, para peneliti - dipimpin oleh Prof Lei Yang, dari Universitas Soochow - membuat bahan hidrogel menggunakan pati yang bersumber dari makanan. Bahan ini tidak mahal, mudah dibuat, dan viskoelastik, yang berarti "menggabungkan sifat fluida dan padat".
Studi pada tikus menunjukkan bahwa jenis patch perekat baru ini efektif dalam mengurangi kerusakan otot setelah serangan jantung.
“[Itu] mempertahankan curah jantung yang lebih baik dan dengan demikian sangat mengurangi kelebihan kardiomiosit yang tersisa dan remodeling jantung yang merugikan,” kata rekan penulis studi Ning Sun, seorang peneliti kardiologi di Universitas Fudan.
Penelitian mereka menemukan bahwa patch dapat mengurangi kematian sel, akumulasi jaringan parut, dan stres oksidatif. Para peneliti percaya bahwa diperlukan lebih banyak pengujian, tetapi hasilnya menjanjikan.
“Masih harus dilihat apakah itu akan berhasil pada manusia, tapi itu sangat menjanjikan.”
Prof. Huajian Gao
