Valvole cardiache transcatetere: il futuro è nei nanocompositi!

L’ insufficienza valvolare mitralica, detta anche rigurgito mitralico, consiste nella chiusura incompleta dell’orifizio atrioventricolare di sinistra, con conseguente ritorno di sangue dal ventricolo sinistro all’atrio sinistro. Questa patologia è molto frequente in pazienti di età avanzata. Dal momento che, per tali pazienti, un intervento a cielo aperto risulterebbe troppo rischioso, spesso si ricorre all’utilizzo di valvole transcatetere. Queste valvole possono essere inserite attraverso piccole incisioni in modo sicuro e poco invasivo.

I ricercatori della University of British Columbia hanno realizzato la prima valvola cardiaca transcatere costituita da biomateriali nanocompositi. Il dispositivo ha tutte le carte in regola per ridurre od eliminare le complicanze che potrebbero insorgere in seguito all’impianto.

Le valvole cardiache

Le valvole cardiache sono strutture che hanno lo scopo di regolare il flusso sanguigno tra atrii e ventricoli e tra i ventricoli ed i vasi sanguigni ad essi collegati. Il corretto funzionamento delle valvole garantise l’unidirezionalità del flusso sanguigno. Quando una valvola cardiaca non funziona correttamente, tutto il cuore ne risente.

La valvola mitrale è posta tra l’atrio sinistro ed il ventricolo sinistro. La sua funzione è quella di impedire che il sangue sia spinto indietro nell’atrio sinistro durante la contrazione ventricolare. In caso di rigurgito mitralico la valvola non si chiude ermeticamente e permette al sangue di rifluire verso l’atrio.

Come risolvere il problema?

In caso di patologia valvolare, talvolta è sufficiente riparare la valvola mal funzionante, in altri casi è necessario ricorrere alla sostituzione. Le valvole artificiali possono essere classificate in due principali categorie:

• Valvole meccaniche, constituite da materiali artificiali.
• Valvole biologiche, realizzate a partire da tessuti animiali.

Le prime sono più resistenti, ma tendono a provocare fenomeni trombo embolici che costringono il paziente ad assumere degli anticoagulanti per tutta la vita. Le valvole biologiche hanno una durata limita, ma sono ben tollerate dall’organismo.

Dal momento che le patologie della valvola mitralica colpiscono in particolar modo i pazienti in età avanzata, spesso la procedura di sostituzione transcatetere è ritenuta più adatta rispetto ad una procedura di chirurgia tradizionale. Infatti, con un approccio mininvasivo, che esclude l’incisione del torace e quindi l’apertura dello sterno, è possibile ridurre le complicanze post operatorie e ottenere migliori risultati.

Se da un lato le valvole cardiache transcatetere hanno portato ad una riduzione dei rischi operatori, presentano comunque un problema.

“Le attuali valvole cardiache transcatetere sono costituite da tessuti animali, il più delle volte la membrana del pericardio dal cuore di una mucca, e fino ad oggi hanno avuto solo un moderato successo”, spiega Hadi Mohammadi, dirigente dell’ Heart Valve Performance Laboratory (HVPL) presso la UBC Okanagan’s School of Engineering. “Il problema è che affrontano rischi significativi di impianto e possono portare a ostruzione coronarica e danno renale acuto.”

Nuovi orizzonti

La valvola di nuova concezione sviluppata dai ricercatori della University of British Columbia, risolve questo problema utilizzando nanocompositi di derivazione naturale. Il dispositivo è stato assemblato utilizzando diversi componenti di dimensioni ridotte, inclusi gel, vinile e cellulosa. Secondo Mohammadi, la combinazione del nuovo materiale con la natura non invasiva delle valvole cardiache transcatetere rende il nuovo design molto promettente per l’uso in pazienti ad alto rischio.

Come afferma Dylan Goode, ricercatore presso la HVPL, non è solo il materiale ad essere importante, ma anche il design della valvola, che consente di ridurre del 40% lo sforzo a cui la valvola è sottoposta.

“La valvola è fabbricata unicamente in una forma continua, quindi acquista forza e flessibilità per sopportare le complicazioni circolatorie che possono insorgere dopo l’impianto.”

In futuro la valvola sarà sottoposta ad ulteriori test per perfezionare la composizione e il design del materiale. I test saranno condotti su simulatori del cuore umano e sugli animali in vivo. In caso di esito positivo, la valvola procederà ai test clinici.

I dettagli sono riportati nel paper: Proposed percutaneous aortic valve prosthesis made of cryogel.

Per saperne di più sulle procedure mininvasive per la riparazione e la sostituzione delle valvole cardiache:

• TAVI: stop agli interventi a cuore aperto in caso di stenosi
• MitraClip: la riparazione della valvola mitrale è disponibile anche in Italia