{{{sourceTextContent.title}}}

Un stimulateur cardiaque sans pile pourrait traiter davantage de maladies cardiaques

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

La fibrillation auriculaire, une forme de rythme cardiaque irrégulier, entraîne chaque année aux États-Unis plus de 454 000 hospitalisations et près de 160 000 décès. Pendant la fibrillation auriculaire, les chambres supérieures et inférieures du cœur battent de manière asynchrone. Un stimulateur cardiaque corrige ce problème pour les patients, en donnant un choc au cœur pour qu'il retrouve un rythme synchrone. Ce faisant, il choque toutes les cellules du cœur, y compris les récepteurs de la douleur.

{{{sourceTextContent.description}}}

En effet, les stimulateurs cardiaques fonctionnent en implantant une ou deux sondes dans le cœur qui offrent des points de contact limités. Des chercheurs de l'université de l'Arizona ont mis au point un stimulateur cardiaque à mailles souples qui englobe l'ensemble du cœur. Il ne cible également que les cardiomyocytes, les cellules du muscle qui déclenchent la contraction et constituent le battement du cœur.

"Alors qu'à l'heure actuelle, nous devons choquer l'ensemble du cœur, ces nouveaux dispositifs peuvent effectuer un ciblage beaucoup plus précis, rendant la défibrillation à la fois plus efficace et moins douloureuse", a déclaré Igor Efimov, professeur d'ingénierie biomédicale et de médecine à l'université Northwestern, où les dispositifs ont été testés en laboratoire. "Cette technologie pourrait faciliter la vie des patients du monde entier, tout en aidant les scientifiques et les médecins à en apprendre davantage sur la façon de surveiller et de traiter la maladie."

Le stimulateur cardiaque, conçu dans le laboratoire de Philipp Gutruf à l'université d'Arizona, s'appuie sur la lumière pour envoyer des signaux ciblés à l'aide d'un maillage fabriqué numériquement. Le modèle de maillage se compose de quatre structures en forme de pétales faites d'un film fin et flexible, qui contiennent des sources de lumière et une électrode d'enregistrement. Les pétales, spécialement conçus pour s'adapter à la façon dont le cœur change de forme lorsqu'il bat, se replient sur les côtés de l'organe pour l'envelopper.

"Ce dispositif est doté d'un ordinateur embarqué où l'on peut entrer différents algorithmes qui permettent de rythmer de manière plus sophistiquée. Il est conçu pour la recherche", a déclaré M. Gutruf.

Étant donné que le système utilise la lumière pour agir sur le cœur, plutôt que des signaux électriques, le dispositif peut continuer à enregistrer des informations même lorsque le stimulateur cardiaque a besoin de se défibriller. Dans les stimulateurs cardiaques actuels, le signal électrique provenant de la défibrillation peut interférer avec les capacités d'enregistrement, laissant les médecins avec une image incomplète des épisodes cardiaques.

Un autre avantage considérable du nouveau stimulateur cardiaque est qu'il ne nécessite pas de batterie. Actuellement, les patients équipés de stimulateurs cardiaques traditionnels doivent remplacer la pile tous les 5 à 7 ans. Et bien que l'opération de remplacement de la pile d'un stimulateur cardiaque soit moins complexe que la mise en place initiale du dispositif, elle est toujours considérée comme invasive. En outre, les stimulateurs cardiaques actuels ne peuvent être utilisés que pour traiter quelques types spécifiques de maladies, alors que la flexibilité du nouveau dispositif lui permettrait de répondre à des irrégularités variées de manière plus appropriée.

Comme le décrit l'article publié dans Science Advances, le nouveau stimulateur cardiaque a donné de bons résultats dans des modèles de souris ex vivo et in vivo, même si l'équipe de recherche a dû miniaturiser le dispositif en raison de l'espace disponible chez les petits animaux.

"Cette catégorie de dispositif permet de créer de nouveaux modèles d'insuffisance cardiaque et offre une plateforme pour tester des paradigmes thérapeutiques en temps réel sur des échelles de temps chroniques en fournissant des moyens de contrôler la fonction cardiaque en continu pendant toute la durée de vie du sujet", concluent les chercheurs.