Fibrilaţia atrială, una dintre cele mai frecvente tulburări de ritm cardiac, afectează zeci de milioane de persoane în întreaga lume, însă dezvoltarea de tratamente noi a stagnat de mai bine de trei decenii. Un progres realizat de cercetători americani ar putea schimba această situaţie, Aceştia au creat un model de inimă umană în miniatură capabil să reproducă fidel această afecţiune.
O echipă de la Michigan State University a dezvoltat organoizi cardiaci umani, de dimensiunea unui bob de linte, care pot fi modificaţi pentru a imita fibrilaţia atrială, o formă de aritmie caracterizată prin bătăi neregulate şi adesea accelerate ale inimii.
Aceste structuri reproduc în detaliu funcţionarea ţesutului cardiac uman şi bat ritmic atât de puternic încât mişcarea poate fi observată cu ochiul liber.
Cercetările au început în urmă cu cinci ani, când echipa a folosit celule stem umane donate, capabile să se transforme în diferite tipuri de celule, pentru a crea organoizi care conţin structuri asemănătoare camerelor inimii şi reţele vasculare complete, cu artere, vene şi capilare.
Un pas important a fost realizat când cercetătorii au integrat în aceşti organoizi celule ale sistemului imunitar, numite macrofage. În inimile aflate în dezvoltare, aceste celule joacă un rol esenţial în creşterea şi organizarea corectă a ţesutului cardiac. Prin inducerea inflamaţiei în organoizi, cercetătorii au reuşit să provoace un ritm cardiac neregulat, asemănător fibrilaţiei atriale.
Rezultatele cercetării, publicate recent în revista Cell Stem Cell, arată că adăugarea de molecule inflamatorii a determinat apariţia bătăilor neregulate, iar introducerea ulterioară a unui medicament cu efect antiinflamator a dus la o normalizare parţială a ritmului cardiac.
Cercetătorii subliniază că acest model permite studierea directă a ţesutului cardiac uman viu, un lucru care nu a fost posibil anterior.
În contextul în care nu au mai fost dezvoltate medicamente noi pentru fibrilaţia atrială de peste 30 de ani, lipsa unor modele experimentale relevante a reprezentat un obstacol major. Modelele animale disponibile nu reproduc fidel boala umană, iar terapiile actuale vizează în principal controlul simptomelor.
Noul model de organoid cardiac oferă posibilitatea ca cercetătorii să testeze direct efectele inflamaţiei asupra ritmului cardiac şi să evalueze potenţiale terapii în condiţii apropiate de cele reale.
Studiul mai arătă că celulele imunitare înnăscute, prezente pe termen lung în organe, contribuie la reglarea dezvoltării şi a ritmului inimii. Aceste observaţii pot ajuta la înţelegerea originii tulburărilor cardiace congenitale, cele mai frecvente malformaţii prezente la naştere.
În plus, cercetătorii au reuşit să „îmbătrânească” organoizii, expunându-i la inflamaţia asociată fibrilaţiei atriale, pentru a le face mai asemănătoare inimilor adulte.
Credit: Universitatea de Stat din Michigan, decembrie 2025
Tehnologia, dezvoltată la Michigan State University, se aliniază iniţiativelor Institutelor Naţionale de Sănătate (NIH), din Statele Unite de modernizare a cercetării preclinice şi de îmbunătăţire a predictibilităţii testelor efectuate înainte de studiile clinice. Cercetătorii implică deja parteneri din industrie pentru a evalua compuşi care să prevină aritmiile fără a afecta sănătatea inimii.
Pe termen mai lung, echipa îşi propune să dezvolte modele cardiace personalizate, obţinute din celulele pacienţilor, cu potenţial de utilizare în medicina de precizie şi, în viitor, să genereze ţesuturi cardiace apte pentru transplant.
Autorii studiului afirmă că includerea componentelor sistemului imunitar face aceste modele mai apropiate de realitatea fiziologică umană decât orice variantă anterioară. Lipsa unor modele umane precise a limitat până acum descoperirea de noi terapii pentru aritmii, iar acest tip de organoid ar putea accelera cercetarea şi testarea de medicamente, inclusiv în colaborare cu industria farmaceutică şi biotehnologică, pentru a identifica substanţe eficiente şi sigure.
La realizarea studiului au contribuit şi cercetători din cadrul Michigan State University, Corewell Health şi Washington University.
