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Des échafaudages à nanofils pour du tissu cardiaque

Les cardiopathies ischémiques (CI) et en particulier l'infarctus du myocarde (IM) provoquent de plus 741 000 décès chaque année dans l'Union européenne. Des chercheurs de l'UE ont conçu des échafaudages à nanofils pour régénérer les tissus cardiaques défectueux et rétablir leur fonction.
Des échafaudages à nanofils pour du tissu cardiaque
L'insuffisance cardiaque en phase terminale est actuellement traitée à l'aide d'appareils d'assistance ventriculaire et/ou de la transplantation cardiaque. Cependant, les donneurs d'organe sont limités. Dans ce scénario, l'ingénierie des tissus cardiaques montre de grandes promesses. On y plante des cellules cardiaques dans des biomatériaux 3D mais l'efficacité de ces patches cardiaques est contrecarrée par plusieurs facteurs. Les principaux problèmes incluent le manque de fonctions vitales dont un microenvironnement soutenant, une conductivité électrique dans la construction, mais aussi une source de cellule appropriée.

Les scientifiques du projet NW CARDIAC TISSUES (Nanowired scaffolds for cardiac tissue engineering) cherchaient à concevoir un microenvironnement 3D similaire à l'environnement du muscle cardiaque. À l'aide de nanostructures d'or dans leurs patches cardiaques, elles augmenteraient alors la propagation du signal électrique entre les faisceaux de cellules cardiaques.

Les chercheurs ont recréé le microenvironnement cardiaque et ont étudié l'effet de leurs échafaudages sur l'assemblage du tissu cardiaque. Les échafaudages développés comprennent des micro et nanofibres, des échafaudages de fibres et échafaudages autologues avec contenu biochimique ressemblant à la matrice des tissus cardiaques. L'incorporation de nanoparticules d'or a fortement amélioré la croissance des cellules cardiaques et les échafaudages présentaient des amplitudes de contraction plus élevées que les échafaudages sans or.

Les membres du projet ont obtenu une source de cellules souches/progénitrices cardiaques humaines adéquates qui présentaient de bonnes performances lorsqu'elles étaient utilisées avec des échafaudages de biomatériaux autologues contenant des nanoparticules d'or. Plus précisément, elles affichaient un meilleur fonctionnement, une meilleure croissance de tissus et une plus grande force de contraction que les autres échafaudages. Les performances de ces patches cardiaques nanocomposites d'or dans les cœurs infarcis de rats étaient très prometteuses. Davantage d'informations sur cette technologie sont disponibles sur le site web du laboratoire de recherche.

Les coûts liés aux CI s'élèvent à plusieurs milliards d'euros rien qu'en UE. Les résultats de NW CARDIAC TISSUES promettent de réduire considérablement la morbidité et la mortalité résultant de l'IM. Cette technologie pourrait également être adaptée pour traiter les systèmes de conduction cardiaque endommagés.

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Mots-clés

Échafaudage à nanofils, cardiopathie, patch cardiaque, NW CARDIAC TISSUES, nanoparticule d'or