Onderzoekers hebben een hydrogel-alternatief voor pacemakers ontwikkeld

Een hartinfarct is een levensbedreigende aandoening waarbij patiënten lang na de aanval nog risico lopen op een vroegtijdige dood. 50-60% van de patiënten overlijdt later aan de gevolgen van een plotselinge hartdood door hartritmestoornissen.

De meest effectieve behandeling op dit moment is een pacemaker, die hartritmestoornissen stopt. Het kan echter niet voorkomen dat ze terugkeren. Onderzoekers van de Universiteit Erlangen-Neurenberg (FAU) en de Universiteit Bonn hebben een gel ontwikkeld die precies dat zou moeten doen.

Hartaanvallen blijven levensbedreigend, zelfs na de aanval zelf. Een hartaanval is niet alleen een acuut levensbedreigende aandoening, maar brengt ook ernstige gezondheidsrisico's op de lange termijn met zich mee. Hoe komt dat?

"Het probleem zit in de littekens die ontstaan als gevolg van het infarct. In tegenstelling tot gezond weefsel verstoren ze de elektrische signalen, waardoor de cardiomyocyten niet effectief kunnen communiceren en synchroon kunnen samentrekken", legt Felix B. Engel uit, hoogleraar Experimenteel Nier- en Cardiovasculair Onderzoek aan de FAU en het Universitair Ziekenhuis Erlangen.

Pacemakers bestrijden alleen de symptomen en niet het onderliggende probleem.

De meest effectieve behandeling tot nu toe om hartritmestoornissen te stoppen en plotselinge hartdood te voorkomen, is de chirurgische implantatie van een pacemaker. Deze worden ook wel implanteerbare cardioverter-defibrillatoren of ICD's genoemd.

Ze herkennen ventriculaire aritmieën en geven het hart een elektrische schok, waardoor het weer in een normaal ritme komt. Het probleem is dat pacemakers het onderliggende probleem, namelijk het optreden van hartritmestoornissen, niet kunnen voorkomen.

Bovendien blijven frequente pacemakerpulsen het hart beschadigen, wat bij patiënten voor aanzienlijke mentale stress zorgt en hun kwaliteit van leven negatief beïnvloedt.

Gel ter voorkoming van hartritmestoornissen

Een team onderzoekers van de FAU heeft een hydrogel ontwikkeld bestaande uit collageen als effectieve en goed verdragen drager en de elektrisch geleidende stof PEDOT. Deze gel moet hartritmestoornissen voorkomen.

Hoe werkt het? "We kunnen de gel rechtstreeks in het littekenweefsel van het hart injecteren. Dit 'elektrificeert' het hartweefsel in feite, waardoor de hartspiercellen weer effectief met elkaar kunnen communiceren", legt dr. Kaveh Roshanbinfar uit, postdoctoraal onderzoeker in de groep van Engel en hoofdauteur van de studie gepubliceerd in het tijdschrift Advanced Materials.

Het zal nog wel even duren voordat de gel beschikbaar is. Eerste experimenten met diermodellen hebben aangetoond dat de hydrogel met succes hartritmestoornissen en ventriculaire tachycardie voorkomt, waardoor de hoogenergetische schokken die door ICD's worden toegediend mogelijk overbodig worden. Er is echter nog veel meer onderzoek nodig voordat patiënten de hydrogel kunnen gebruiken.

Professor Felix Engel legt uit: "Eén aspect is dat de littekens die bij mensen na een hartaanval achterblijven veel complexer zijn dan bijvoorbeeld bij muizen. Een andere factor is dat we niet zeker weten hoe het menselijke immuunsysteem op de hydrogel zal reageren."

Als dit eenmaal is vastgesteld, zou de collageen-PEDOT-hydrogel eerst kunnen worden getest bij patiënten met een hoog risico, die de hoge energieschokken van ICD's bijzonder belastend vinden.