10 Minute
Oamenii de știință identifică acum un nerv adesea neglijat ca un apărător major al sănătății inimii: nervul vag. Cercetări recente, în domeniul translațional, sugerează că păstrarea sau refacerea conexiunilor vagale către inimă — în special pe partea dreaptă — poate atenua îmbătrânirea cardiacă, proteja celulele musculare miocardice și păstra pe termen lung forța contractilă. Aceste concluzii au implicații pentru prevenție cardiacă, neurocardiologie, bioinginerie și chirurgia cardiovasculară, precum și pentru dezvoltarea unor terapii inovatoare de regenerare nervoasă și neuroprotecție.
De ce nervul vag contează mai mult decât credeam
Îmbătrânirea inimii este, în mod tradițional, discutată în termeni de stil de viață, tensiune arterială și boli vasculare. Studiul condus de Scuola Superiore Sant'Anna din Pisa adaugă o dimensiune esențială: controlul neural. Nervul vag, o cale parasimpatică majoră care leagă creierul de numeroase organe, pare să încetinească declinul tisular legat de vârstă în cazul inimii atunci când innervația vagală rămâne intactă. Acest mecanism include atât efecte directe asupra cardiomiocitelor, cât și influențe asupra răspunsului inflamator, metabolismului celular și homeostaziei electrice.
Coordonatorul proiectului, profesorul Vincenzo Lionetti, și echipa sa raportează că atunci când innervația vagală se slăbește sau se pierde, inimile prezintă semne de remodelare accelerată și contractilitate diminuată. Modificările structurale și funcționale observate includ hipertrofie reactivă, fibroză interstițială crescută, alterări ale relaxării diastolice și reducerea vitezei și forței contracției. Restaurea chiar și parțială a conexiunii nervoase s-a dovedit suficientă pentru a păstra celule cardiace mai sănătoase și a menține o funcție cardiacă eficientă, independent de ritmul cardiac de bază. Aceasta sugerează că semnalizarea vagală exercită efecte calitative profunde asupra integrității miocardice, nu doar prin scăderea frecvenței cardiace.
Din punct de vedere anatomic și fiziologic, nervul vag determină control vagal prin eliberarea acetilcolinei și prin modularea reflexelor cardiovasculare centrate în trunchiul cerebral. Calea colinergic-antiinflamatoare asociată cu nervul vag poate tempera inflamația locală și sistemică, un factor recunoscut în progresia bolilor cardiace asociate cu vârsta. În plus, innervația vagală pare să influențeze homeostazia mitocondrială, reglarea calciului intracelular și expresia unor gene implicate în supraviețuirea celulară, contribuind astfel la rezistența cardiomiocitelor la stresul oxidativ și la remodelarea patologică.
Există și dovezi epidemiologice care leagă tonusul vagal ridicat — măsurat prin parametri non-invazivi precum variabilitatea ritmului cardiac (HRV) — de rezultate cardiovasculare mai bune și de mortalitate redusă. Aceste observații susțin ideea că menținerea unei innervații vagale funcționale poate reprezenta o strategie valoroasă de sănătate publică în prevenția declinului cardiac legat de vârstă.
O soluție de bioinginerie: ghidarea regenerării nervoase la nivelul inimii
Combinând medicina experimentală cu bioingineria avansată, cercetătorii au dezvoltat un conductor nervos implantabil și bioabsorbabil conceput să încurajeze și să ghideze regenerarea fibrelor vagale toracice la nivel cardiac. Conductorul este proiectat drept o soluție temporară: oferă structură și semnale locale pentru axonii aflați în regenerare și, după stabilizarea căilor neuronale, se degradează în mod controlat, minimizând prezența pe termen lung a materialelor străine în cavitatea toracică. Această abordare este utilă în special în scenarii în care fibrele vagale sunt secționate sau compromise iatrogenic în timpul intervențiilor chirurgicale cardiace sau ca urmare a traumatismelor toracice.
Cum funcționează conductorul
- Ghiduri ca schelet: conductorul oferă piste fizice și semnale biochimice pentru axonii în regenerare, orientând creșterea către ținta cardiacă și reducând devierea axonală sau regenerarea neorganizată, ceea ce crește probabilitatea reconectării funcționale.
- Materiale bioabsorbabile: implantul este realizat din polimeri biocompatibili care se dizolvă treptat după instalarea regrowth-ului, reducând riscul complicațiilor cronice legate de implanturi permanente, precum reacțiile străine, degradarea pe termen lung sau infecțiile tardive.
- Recuperare funcțională: datele inițiale arată că reconectarea parțială a căilor vagale este adesea suficientă pentru a diminua remodelarea adversă și a menține performanța contractilă; aceasta indică faptul că o reconstrucție completă nu este întotdeauna necesară pentru obținerea de beneficii clinice relevante.
Coautorul Eugenio Redolfi Riva de la Biorobotics Institute descrie dispozitivul drept o punte neuroprotetică temporară care oferă nervului vag oportunitatea de a recruta și stabiliza conexiuni cardiace semnificative după leziune sau întrerupere chirurgicală. Designul conductorului ia în considerare proprietăți mecanice compatibile cu mișcările respiratorii și cardiace, porozitate care permite schimbul de nutrienți și factori de creștere, precum și posibilitatea de a integra molecule neurotrofice sau agenți antiinflamatori cu eliberare controlată pentru a sprijini regenerarea axonală și integritatea tisulară.
Pe plan tehnic, aspecte precum diametrul intern al canalelor, rigiditatea longitudinală și compoziția chimică sunt optimizate pentru a favoriza migratia Schwann-ului, pentru a reduce formarea de cicatrice și a susține reconectarea sinaptică la nivelul terminațiilor nervoase cardiace. Testele de biocompatibilitate includ evaluări histologice, imunologice și funcționale care urmăresc atât axonii regeneranți, cât și țesutul miocardic adiacent.
Colaborare extinsă, finanțare majoră și potențial translațional
Lucrarea a fost realizată în Pisa și finanțată prin programul european FET în cadrul proiectului NeuHeart, cu sprijin PNRR din partea Tuscany Health Ecosystem. Cercetarea reprezintă un efort multi-instituțional care reunește Scuola Normale Superiore, Universitatea din Pisa, Fondazione Toscana G. Monasterio, Institutul de Fiziologie Clinică al CNR și parteneri internaționali din Germania, Elveția, Kazahstan și alte centre clinice și de cercetare. O colaborare atât de largă a facilitat transferul de cunoștințe între domenii: neuroștiințe, cardiologie clinică, bioinginerie, robotică medicală și etică clinică, accelerând dezvoltarea prototipurilor și planificarea testelor preclinice și translative.
Finanțarea FET (Future and Emerging Technologies) se adresează proiectelor cu potențial disruptiv, iar NeuHeart urmărește tocmai integrarea dispozitivelor implantabile cu înțelegerea avansată a fiziologiei nervoase pentru a produce soluții care pot schimba practica clinică. Sprijinul PNRR a permis accesul la infrastructuri clinice regionale pentru studii pilot și a consolidat parteneriatele cu sectorul privat și cu centre de producție a biomaterialelor pentru scalarea prototipurilor la standarde GMP.
<figure class=\"image\"><img style=\"aspect-ratio:1787/1220;\" src=\"https://cdn.flown.ro/files/post/content/2025/12/vincenzo-lionetti.avif\" width=\"1787\" height=\"1220\">
<p style=\"text-align:center;\">Vincenzo Lionetti, coordonatorul studiului, subliniază că integrarea neuroștiinței și a ingineriei a produs descoperirea: atunci când inima păstrează dialogul neuronal cu creierul, ea îmbătrânește mai grațios. Această concluzie reflectă o schimbare de paradigmă: nu doar vasele sanguine și presiunea arterială determină sănătatea cardiovasculară, ci și calitatea innervației și a comunicării neuronale.
Cardiologul clinic Anar Dushpanova de la TrancriLab a accentuat că regenerarea completă a nervului nu este necesară; chiar și reconectarea vagală parțială poate contracara remodelarea adversă. Această constatare reduce pragul tehnic pentru terapiile viitoare și crește potențialul de aplicare în practică, deoarece proceduri care obțin reconectări funcționale parțiale ar putea deja oferi beneficii reale pacienților postoperatorii sau celor supuși transplantului cardiac.
Ce înseamnă aceasta pentru chirurgie și medicina transplanturilor
Una dintre implicațiile imediate este chirurgicală: reconectarea sau protejarea fibrelor vagale în timpul operațiilor cardiotoracice, inclusiv a transplanturilor, ar putea deveni o strategie preventivă împotriva îmbătrânirii cardiace premature. În loc să tratăm doar complicațiile tardive, chirurgii ar putea acționa proactiv pentru a restabili innervația vagală cardiacă și astfel a proteja funcția inimii pe decenii după o intervenție. Implementarea acestei abordări ar putea presupune tehnici de disecție mai rafinate, utilizarea conductorilor neuroghetici ca parte a procedurilor standard sau integrarea monitorizării neurofiziologice intraoperatorii pentru a identifica și păstra fibrele critice.
Rezultatele deschid noi căi translaționale în neurocardiologie, chirurgia reconstructivă a nervilor și bioingineria regenerativă. Dacă aceste abordări sunt reproduce în studii clinice la om, strategia neuroprotectoare ar putea remodela îngrijirea cardiacă pe termen lung: reducerea incidenței insuficienței cardiace asociate vârstei, îmbunătățirea recuperării postoperatorii și creșterea calității vieții pacienților cu boli cardiovasculare cronice.
Totuși, sunt necesari pași suplimentari înainte ca aceste metode să fie integrate pe scară largă în practica clinică. Studiile preclinice trebuie să evalueze siguranța pe termen lung a conductorului bioabsorbabil, impactul asupra conductionului electric atrial și ventricular, riscul formării de aderențe sau inflamație locală și potențialele răspunsuri imune. Planificarea studiilor clinice ar trebui să definească endpoint-uri robuste: menținerea fracției de ejecție, reducerea fibrotică evaluată prin imagistică (RM cardiac), îmbunătățirea variabilității ritmului cardiac (HRV) ca marker autonomic și indicatori de calitate a vieții și morbiditate pe termen lung.
Clarificarea mecanismelor biologice responsabile pentru protecția vagală rămâne o prioritate: care proporție din efecte este mediată de modularea inflamației, ce rol joacă factorii metabolici și cât din protecție depinde de semnalizarea neuronală directă asupra cardiomiocitelor. Abordări moleculare precum transcriptomica, proteomica și metabolomica țesutului cardiac cu și fără innervație vagală vor ajuta la identificarea rețelelor moleculare și a potențialelor ținte farmacologice care ar putea potența regenerarea nervoasă și efectele sale protectoare.
Pe lângă ghidarea axonală, strategii complementare includ stimularea vagală selectivă (implantabilă sau transcutanată), administrarea locală de factori neurotrofici, terapii celulare pentru susținerea microambientului nervos și materiale biomimetice care eliberează factori de creștere în mod controlat. Combinarea acestor abordări ar putea duce la protocoale mixte care să maximizeze regenerarea, să optimizeze funcția și să reducă riscurile asociate.
Din perspectivă reglementară, dispozitivele bioabsorbabile implică evaluări detaliate privind toxicitatea produsilor de degradare, biocompatibilitatea pe termen lung și procedurile de fabricație în conformitate cu standardele europene și internaționale (de exemplu, directivele CE și bunele practici GMP). Colaborarea timpurie cu agențiile de reglementare (EMA, FDA) și desfășurarea unui program clinic etapizat, incluzând studii pilot, studii randomizate și urmărire post-market, vor fi pași necesari pentru adoptarea pe scară largă.
De asemenea, există considerente etice privind selecția pacienților și consimțământul informat, în special în proceduri care implică implanturi și manipulare nervoasă. Grupurile care ar putea beneficia inițial includ pacienții supuși unor operații cardiace majore, receptori de transplant cardiac sau persoane cu disautonomii care favorizează remodelarea cardiacă.
În sinteză, colaborarea între neuroștiințe, cardiologie și bioinginerie deschide perspective promițătoare pentru protecția inimii împotriva efectelor îmbătrânirii. Păstrarea sau refacerea innervației vagale poate deveni o componentă cheie a strategiilor preventive și terapeutice în cardiologie, completând măsurile clasice legate de stilul de viață, managementul tensiunii arteriale și tratamentele farmacologice. Urmează ca studiile clinice și evaluările de siguranță să confirme fezabilitatea și eficacitatea pe termen lung a acestor intervenții.
Sursa: scitechdaily
Lasă un Comentariu