Badanie ludzkiego serca. Wciąż wiele nie wiemy o tym organie
O lewostronnej kieszonce przegrodowej, której obecność w sercu może być przyczyną udaru, o pracy międzynarodowego zespołu naukowego HEART, o badaniu płatków zastawki mitralnej i planach naukowych opowiada Serwisowi Zdrowie najmłodszy polski profesor, Mateusz Hołda, kardiomorfolog, czyli specjalista od budowy serca, anatom z Katedry Anatomii UJ CM.
Autorka: Beata Igielska
Ekspert: Prof. Mateusz Hołda, badacz budowy serca,
Zacznijmy od ostatniego sukcesu kierowanego przez pana zespołu naukowego HEART. Odkryli państwo jedną z przyczyn udaru. Co to jest tajemnicza kieszonka przegrodowa i dlaczego jest niebezpieczna?
Kieszonka przegrodowa to malutka struktura anatomiczna na przegrodzie międzyprzedsionkowej, czyli takiej przegrodzie, która oddziela u siebie dwie jamy serca - lewy i prawy przedsionek. Kieszonka może być zlokalizowana zarówno po prawej stronie przegrody jak i po lewej. Niebezpieczna jest ta lewostronna kieszonka, bo to ona może być przyczyną powstania udaru niedokrwiennego mózgu.
W opublikowanym artykule naukowym opisali państwo, w jaki sposób powstaje ta kieszonka…
Jest to tak naprawdę naturalny proces. Trzeba zaznaczyć, że kieszonka lewostronna występuje u połowy populacji osób dorosłych. Rzecz zaczyna się w życiu płodowym, kiedy to krew nie krąży nam przez łożysko płucne w takim stopniu jak w życiu już pozamacicznym. Wtedy ta krew przedostaje się przez otwór w przegrodzie międzyprzedsionkowej, między prawym a lewym przedsionkiem, omijając wspomniane krążenie płucne. Po porodzie ta droga zamyka się, tworząc przetrwały otwór owalny – ma go około 25 proc. dorosłych, a u kolejnych 50 proc. ten otwór się dalej zarasta, tworząc właśnie tę lewostronną kieszonkę przegrodową.
Dlaczego tak naturalna struktura jest niebezpieczna, co tam może powstać?
W takiej małej przestrzeni zamkniętej z trzech stron, w kieszonce, może dojść do wykrzepiania wewnątrzsercowego krwi. Jeśli dojdzie do takiego procesu, kiedy w tej w małej przestrzeni krew się zatrzyma, uruchomią się mechanizmy wykrzepiania, wtedy taki gotowy materiał zakrzepowo-zatorowy może nam z tej kieszonki wydostać się i zatkać niewielkie naczynia mózgowe, doprowadzając do niedokrwienia, tym samym do udaru.
Czy można jakoś leczyć tę kieszonkę?
Niestety, nie mamy jeszcze wiedzy, jak możemy temu zapobiegać i jakie celowane leczenie możemy zaproponować pacjentom z kieszonką, u których wystąpił udar.
Jednak odkrywając coś takiego, zrobili państwo pierwszy krok, by udało się uratować życie wielu osobom...
Bardzo chcielibyśmy, żeby to odkrycie pomagało ludziom. Jako zespół stworzyliśmy teorię rozwoju tej kieszonki przegrodowej. Pokazaliśmy też, że jej występowanie jest częstsze u osób, które mają kryptogenny udar mózgu, czyli taki, którego przyczyny nie udało się zidentyfikować, mimo jej intensywnego szukania przez lekarzy. Tak powstała nasza hipoteza potwierdzona innymi badaniami, ale też opisami konkretnych przypadków pacjentów, u których zakrzep był znajdowany w kieszonce.
A jakimi badaniami można się posłużyć, by odnaleźć tę kieszonkę? Echo serca?
Istnieją trzy metody, dzięki którym możemy odnaleźć kieszonkę przegrodową: echo serca, ale nie takie klasyczne przezklatkowe, lecz przezprzełykowe. To trochę inwazyjna metoda, gdzie podobnie jak w gastroskopii wprowadzamy do przełyku głowicę. Druga metoda, przyjemniejsza dla pacjenta, ale o niższej czułości, to tomografia komputerowa serca z kontrastem - serce obrazujemy w całości. A trzecia to rezonans magnetyczny.
Na czym polega opracowywana przez wasz zespół „mapa serca”, która doprowadziła do badania nad przegrodą międzyprzedsionkową w sercu?
Nad stworzeniem mapy całego serca pracujemy jako zespół od 2013 roku. Po kolei, milimetr po milimetrze przyglądamy się ludzkiemu sercu. Bo chociaż wydaje się ono banalne, jako że ten jeden z najważniejszych organów przez setki lat został przez anatomów dogłębnie przebadany, to tak nie jest - ten organ w dalszym ciągu kryje przed nami tajemnice i jak widać, tych tajemnic jest tak dużo, że nasz zespół nieprzerwanie od 2013 roku ma co robić. Kilkanaście osób zajmuje się właśnie anatomią układu sercowo-naczyniowego i końca tej naszej pracy naukowej nie widać. Myślę, że jeszcze przez długie dziesięciolecia nie poznamy wszystkich tajemnic morfologii serca.
Właśnie, zatrzymajmy się przy „poznaniu tajemnic morfologii serca”. Posiadają państwo w Krakowie największą na świecie kolekcję - ponad 400 - preparatów serc od zmarłych dawców. Co wy jeszcze badacie w tych sercach od zmarłych?
Można już liczyć w setkach prace naukowe, które powstały w oparciu o ten materiał badawczy. Jak mówiłem, każdy milimetr tego najważniejszego organu w ludzkim ciele jest ważny. Szczególnie ważny zaś jest w tym momencie rozwoju medycyny, bo pojawia się coraz więcej różnych technik naprawczych, czy to wad wrodzonych czy też wad nabytych serca. Dlatego konieczny jest zupełnie inny poziom wiedzy na temat tego organu. Wcześniej nie mieliśmy tylu zaawansowanych narzędzi, tylu technik operacyjnych, nie tylko wymiany zastawek, ale też różnego rodzaju metod leczenia arytmii, czy innych wad strukturalnych serca. Po prostu wcześniej ta wiedza nie była potrzebna na takim poziomie zaawansowania jak obecnie. Dodatkowo postęp specjalności około medycznych, postęp biomedycyny, bioinżynierii, obrazowania medycznego wymusza na nas, żebyśmy znali dokładną budowę serca.
Następna sprawa: drukują państwo serca, i nie używam tu teraz przenośni. Uznaliście, że preparaty anatomiczne i badania obrazowe można z powodzeniem wykorzystać w praktyce klinicznej, m.in. wyniki tomografii komputerowej można wizualizować i drukować w formacie trójwymiarowym. W jaki sposób to wykorzystać?
W bardzo prosty sposób - każde serce jest inne, ma wiele wariantów budowy anatomicznej, różnie wygląda przy różnych chorobach. W swojej pracy naukowej uogólniamy wyniki badań, które mamy, opieramy się na pewnej grupie pacjentów, dawców i na tej podstawie wysnuwamy wnioski. Ale jednym z naszych celów jest także bezpośrednia pomoc pacjentowi. Czyli mamy dane obrazowe, dane z tomografii komputerowej pacjenta i wtedy wiemy, jak dokładnie wygląda jego serce. Możemy zaplanować z pomocą kolegów kardiochirurgów, czy też kardiologów inwazyjnych jakiś zabieg, podpowiedzieć im, jak wykonać taki zabieg, by był on skuteczny i bezpieczny dla pacjenta.
Chce pan zrobić jeszcze jedną ważną rzecz, mianowicie uwidocznić układ bodźcowo-przewodzący, który pobudza serce do skurczu i kontroluje go, zapewniając synchroniczne kurczenie się serca. Jak długa droga jeszcze do tego?
O, tu jeszcze długa droga przed nami do przebycia. Współpracujemy z uniwersytetem w Manchesterze. Właśnie zakończyliśmy też grant Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Miał on nas przybliżyć do poznania całości układu bodźcowo-przewodzącego. Udaje się nam to kawałek po kawałku. Ale wciąż jeszcze ten układ bodźcotwórczo-przewodzący skrywa przed nami wiele tajemnic, dlatego że możemy go zobaczyć tylko i wyłącznie mikroskopowo, nie makroskopowo, czyli gołym okiem. Potrzebne do tego są zaawansowane narzędzia badawcze. Chcemy go uwidocznić, zobrazować, by można było go lepiej poznać i dzięki temu lepiej zrozumieć podłoże różnych zaburzeń rytmu serca.
Cały czas używa pan liczby mnogiej. Powiedzmy więc, jak funkcjonuje założony w 2013 roku zespół naukowy HEART przy Katedrze Anatomii UJ CM? Jego nazwa padła już na początku naszej rozmowy. Obecnie zespół jest jednym ze światowych liderów w swojej dziedzinie nauki.
To właśnie ten zespół, o którym ciągle mówię. To on przeprowadza te wszystkie badania. Został założony przez trzech pasjonatów anatomii: przeze mnie, przez nieżyjącą już docent Wiesławę Klimek - Piotrowską i przez prof. Mateusza Kozieja. Pani docent była wtedy adiunktem, ja z Mateuszem byliśmy studentami. Przez te dziesięć już lat nasz zespół rozrósł się. Obecnie tworzy go kilkanaście osób na różnych etapach ścieżek kariery: studenci, doktorzy, doktorzy habilitowani. Nie tylko lekarze, kardiolodzy, radiolodzy, ale i też biolodzy. Współpracujemy z innymi specjalnościami około medycznymi, np. z inżynierami, z biofizykami, informatykami, programistami - głównie z Akademii Górniczo-Hutniczej. To jest prawdziwie interdyscyplinarny zespół. Bo też temat samej anatomii układu sercowo-naczyniowego jest bardzo szeroki. Spoglądamy na tę anatomię z kilku różnych aspektów, nie tylko samej anatomii, ale też, jak ją później wykorzystać w praktyce. Na razie nam się to jakoś udaje.
No sądząc po waszych osiągnięciach, udaje się. Czy można powiedzieć, że przekładacie odkrycia naukowe „od stołu laboratoryjnego do łóżka chorego”?
Jak najbardziej. Nawet kieszonka przegrodowa jest typowym odkryciem najpierw laboratoryjnym, tym, co opisywaliśmy na sercach autopsyjnych. Później przeprowadziliśmy dodatkowe badania. Stwierdziliśmy, że skoro ta kieszonka jest, to zobaczmy, dlaczego jest i czy może zaszkodzić. Czyli od zwykłego anatomicznego opisu przeszliśmy przez badania obrazowe, by uwidocznić tę kieszonkę aż do określenia jej znaczenia patofizjologicznego, czyli że może ona powodować udary niedokrwienne.
Aż się wierzyć nie chce, że mając takie dokonania w swojej dziedzinie, miał pan w planach studiowanie architektury…
Jak każdy młody człowiek poszukiwałem, co chciałbym robić w życiu. Ale zawsze u mnie fascynacja medycyną stała na pierwszym miejscu. Nie zmienia to faktu, że rzeczywiście architektura była moim planem B na życie. Może dzięki temu, że tata jest geodetą, wyrosło we mnie zamiłowanie do prostych linii i wyliczeń? Medycyna, jak widać wzięła górę. I stałem się takim trochę architektem ludzkiego serca. Żartobliwie mówiąc, udało mi się niejako połączyć z pozoru nie mające nic wspólnego działki, czyli architekturę i medycynę.
Opisanie kieszonki to wielka sprawa, a czy teraz nad czymś pracujecie?
Tak, ciągle mamy nowe pomysły, nowe projekty. Teraz na przykład z doktor Agatą Krawczyk - Ożóg badamy płatki zastawki mitralnej, które mogą być źle umiejscowione w pierścieniu mitralnym. Nie do końca wiemy jeszcze, czy ma to znaczenie kliniczne czy nie – tutaj kardiolodzy spierają się ze sobą. Ale są pewne dowody na to, że nieprawidłowe umieszczenie przyczepu płatka zastawki mitralnej może predysponować do wad zastawki, ale też rozwoju zaburzeń rytmu serca. Nasze badanie na temat morfologii tego fenomenu zostanie niedługo opublikowane w bardzo dobrym czasopiśmie kardiologicznym.
No właśnie, wszystkie badania publikują państwo w bardzo dobrych czasopismach naukowych. Czy starsi koledzy po fachu nie są zazdrośni o pana sukcesy? Z obserwacji wiem, że różnie z tym bywa. Może uważają za niedopuszczalne, że tak szybko zdobywał pan kolejne stopnie i tytuły? Na profesurę w potocznym mniemaniu trzeba „zasłużyć”, a tu proszę, Hołda ma 31 lat i wymiata...
Komentarze były różne, ale już ich nie ma. Nasze artykuły same się bronią, czasopisma w których pojawiają się, mówią same za siebie. Osiągnięcia naszego zespołu nie wzięły się z Księżyca, tylko są efektem ciężkiej pracy.
Ale w byciu z pacjentem pan dopiero szlifuje doświadczenie?
Już kilka ładnych lat pracuję z pacjentami w szpitalu na oddziale kardiologicznym i w wielu innych miejscach, więc jak najbardziej mam kontakt z pacjentem na co dzień. Jestem już na finiszu specjalizacji z kardiologii. Dzięki temu, że wszyscy w zespole jesteśmy praktykami, a nie tylko zamkniętymi w laboratorium naukowcami, nasze prace są tak interesujące dla czytelników, klinicystów i recenzentów. Naprawdę staramy się łączyć pracę typowo laboratoryjną z tym, jak możemy tę wiedzę wykorzystać w praktyce klinicznej.
Czego wam życzyć?
Pomysłów na dalsze badania. Aby się one nigdy nie skończyły.
Tego więc życzę.
Rozmawiała Beata Igielska, zdrowie.pap.pl
