De hartkleppen in het hart dienen als een soort sluis om het bloed bij het rondpompen in de goede richting te laten stromen door op het juiste moment open en dicht te gaan. Wanneer een klep niet meer goed opent of sluit, ontstaan hartproblemen, met soms fatale gevolgen. De huidige vervanging voor zieke hartkleppen, een mechanische of dierlijke hartklepprothese, vertoont echter nog veel tekortkomingen. Zo is bij mechanische kleppen levenslange medicatie nodig. En dierlijke hartkleppen moeten na tien tot twintig jaar opnieuw vervangen worden. Vooral voor kinderen met een hartklepafwijking is het grootste nadeel van deze klepprothesen dat ze niet kunnen meegroeien met de jonge patiënt.

Aortaklep

Aan de TU/e wordt hard gewerkt aan een goede oplossing. Het onderzoek richt zich op het fabriceren van levende hartkleppen van eigen weefsel. Die kunnen zich aanpassen aan het lichaam en zouden net zo goed moeten werken als originele hartkleppen. Het grootste probleem is echter de stevigheid. Dat geldt vooral voor de aortaklep, de hartklep die de hoogste bloeddrukbelasting moet weerstaan. Voor het goed functioneren in deze positie is het van groot belang dat de gekweekte hartkleppen net zo sterk zijn als de natuurlijke aortaklep. Dit was tot nu toe niet het geval.

iBook

Speciaal voor de iPad is een interactief iBook ontwikkeld met veel extra materiaal zoals interactieve infographics, video, tijdlijnen en nog veel meer. Als je geen iPad hebt is er ook een pdf-versie.

NEMO Kennislink

NEMO Kennislink

Corrigeren zuurstofgehalte

Balguid wijdde haar promotieonderzoek daarom aan het ontwikkelen van hartkleppen die deze hoge drukken wel aankunnen. Het mechanische ‘trainen’ van de hartklep is daarbij niet genoeg; zij moest andere methoden ontwikkelen. Vooral het nabootsen van het collageenweefsel, dat bij hartkleppen voor de sterkte zorgt, had daarbij haar aandacht. In haar onderzoek kwam zij er achter dat de huidige processen om een hartklep te kweken onder normale atmosferische omstandigheden plaatsvinden, dus bij een zuurstofconcentratie van twintig procent. Dat bleek echter zo’n drie keer hoger te zijn dan de hoeveelheid zuurstof in de directe omgeving van de natuurlijke aortaklep. Met alleen al het corrigeren van dit zuurstofgehalte wist Balguid in het lab hartklepweefsel te kweken dat even sterk is als dat van natuurlijke hartkleppen. Door vervolgens extra insuline toe te voegen aan het weefsel in de kweekreactor kon zij zelfs exemplaren maken die nog sterker zijn.

Weefselstrips

De weg naar succesvolle implantaties bij mensen is echter nog lang. Allereerst voerde Balguid haar onderzoek uit bij langgerekte weefselstrips van zo’n twee miljoen cellen. De opschaling naar de geometrie van een hartklep met dertig miljoen cellen vereist nog de nodige tijd en inspanningen. Daarna wacht nog een lange weg met onder meer ‘clinical trials’, zodat een eventuele concrete toepassing nog geruime tijd zal duren.