Průlom v kardiologii: Nová 3D mapa srdce odhaluje, proč jizvy po infarktu způsobují arytmie

Když infarkt poškodí srdeční sval, tělo jej nahradí jizevnatou tkání. Tato jizva však může narušovat elektrické signály, které koordinují každý úder srdce, což zvyšuje riziko nebezpečných poruch rytmu, známých jako arytmie.

Když infarkt poškodí srdeční sval, tělo jej nahradí jizevnatou tkání. Tato jizva však může narušovat elektrické signály, které koordinují každý úder srdce, což zvyšuje riziko nebezpečných poruch rytmu, známých jako arytmie. Vědci z Univerzity George Washingtona nyní vyvinuli inovativní zobrazovací systém, který poprvé umožňuje sledovat strukturu tkáně i elektrickou aktivitu současně na celém povrchu živého srdce.

Nová technika kombinuje hyperspektrální zobrazování, které identifikuje různé typy tkání na základě jejich interakce se světlem, s optickým mapováním, které sleduje elektrické vzruchy v srdečním svalu. Výsledkem je panoramatický pohled, který přesně ukazuje, kde se nachází jizevnatá tkáň a jak se kolem ní pohybují elektrické signály. Dosavadní systémy dokázaly mapovat šíření elektřiny, ale poskytovaly jen omezené informace o stavu samotné tkáně, což ztěžovalo pochopení toho, proč abnormální rytmy vznikají právě v určitých místech.

Výzkumný tým sestrojil platformu se šesti kamerami, která zachycuje srdce z několika úhlů. Čtyři vysokorychlostní kamery zaznamenávají elektrické signály pomocí fluorescenčního barviva reagujícího na změny napětí. Další kamera sbírá spektrální informace o tkáni a poslední slouží k rekonstrukci trojrozměrného tvaru srdce. Specializovaný software následně všechna data propojí do jediné komplexní mapy. Při testování na modelech srdce po infarktu vědci zjistili, že jizevnaté oblasti vyzařují silnější světelný signál spojený s kolagenem, což umožnilo jasně odlišit zdravý sval, poškozenou tkáň a takzvanou hraniční zónu.

Díky těmto mapám vědci přímo pozorovali, jak se elektrické signály chovají v blízkosti jizvy. Abnormální údery často vznikaly právě na hranici mezi zdravou a poškozenou tkání. Elektrické vlny sice kolem jizvy putovaly rychle, ale při průchodu jizevnatými oblastmi se zpomalovaly nebo zcela zablokovaly, což vytváří ideální podmínky pro vznik arytmií. Systém také odhalil, že signály v jizvách zůstávají aktivní déle než ve zdravé tkáni.

Tato technologie otevírá nové možnosti nejen pro studium následků infarktu, ale i pro výzkum stárnutí srdce, fibrózy nebo srdečního selhání. Může také výrazně pomoci při zdokonalování léčebných metod, jako je srdeční ablace. Tím, že vědci přímo propojili strukturu tkáně s její elektrickou funkcí, získali klíčový nástroj pro pochopení vzniku arytmií a hledání cest, jak jim účinněji předcházet.

Co to znamená pro Česko

Kardiovaskulární onemocnění patří v České republice k nejčastějším příčinám úmrtí a arytmie jsou častou komplikací po infarktu. Tato nová diagnostická metoda by v budoucnu mohla pomoci českým kardiocentrům, jako je IKEM nebo FN u sv. Anny, k přesnějšímu cílení léčby a lepšímu porozumění stavu pacientů s chronickým poškozením srdce.