Zbadali już niemal 200 serc, planują zbadać drugie tyle. I choć wydawałoby się, że w anatomii odkryto już wszystko, opisali struktury w sercu, o których nie słyszeli nawet kardiolodzy.
Na zdjęciu członkowie zespołu „HEART – Heart Embryology and Anatomy Research Team”, od lewej: Jakub Hołda, Katarzyna Piątek, Kamil Tyrak, dr Wiesława Klimek-Piotrowska, Mateusz Koziej i Mateusz Hołda. Fot. HEART
Wszystko zaczęło się, kiedy byli jeszcze na drugim roku. – Byłam w gabinecie, wszedł młody człowiek, Mateusz Hołda – opowiada opiekun projektu dr Wiesława Klimek-Piotrowska z Katedry Anatomii UJ CM. – Zapytał, czy może być członkiem Studenckiego Koła Anatomicznego i powiedział, że chce się zająć częstością występowania tętniaków w naczyniach jamy brzusznej. Byłam zdumiona. Miałam już jednak koncepcję projektu „sercowego”. Zaproponowałam współpracę, a on się zgodził.
– Chciałem sobie zagospodarować czas wolny. Poza tym zdecydowała ciekawość – opowiada Mateusz Hołda, kierownik projektu, obecnie student V roku. Potem do zespołu „HEART – Heart Embryology and Anatomy Research Team” dołączyło jeszcze czworo studentów. Uczestniczą w całym procesie badawczym: od przygotowań, przez badania, po pisanie publikacji. – Samodzielnie pobierają materiał do badań podczas sekcji, szybko ich przeszkoliłam – mówi dr Klimek-Piotrowska. – Są genialni. Gdyby nie oni, moja aktywność naukowa byłaby zdecydowanie mniejsza.
Każdy z członków HEART ma swoją specjalizację. – Ja zajmuję się pracą koncepcyjną, koordynacją zespołu i preparatyką histologiczną, pani doktor na razie tego nie robi – mówi Hołda. – Nauczyłem się tego na stażu w Dokkyo Medical University w Japonii. Właśnie teraz zatapiają mi się próbki w parafinie.
Specjalistą od statystyki jest Mateusz Koziej, który do początku współtworzy projekt. Z kolei Katarzyna Piątek, Jakub Hołda i Kamil Tyrak wykonują pomiary, pomagają w pracy koncepcyjnej i przygotowywaniu publikacji.
Okresem najintensywniejszej pracy są wakacje. Wtedy projekt przyspiesza. – Siedzimy od rana do wieczora, nierzadko zaczynamy o 8, a kończymy o 23. Analizujemy wyniki badania, piszemy artykuły, przygotowujemy wystąpienia na kongresy – mówi młody badacz.
Największa kolekcja serc
Studenci uczestniczyli już w blisko 400 sądowo-lekarskich sekcjach zwłok. – To nie jest bierne uczestnictwo. Musimy serce pobrać ze zwłok, wstępnie wypreparować na miejscu, przygotować do utrwalenia i transportu – zaznacza Hołda. Młodzi naukowcy opowiadają, że przy przekraczaniu progu sali sekcyjnej „adrenalina jest wyższa”. – Choć przecież nie czuję strachu. W końcu w wakacje spędzaliśmy tam codziennie po kilka godzin – dodaje Hołda.
Potem ich narzędziami pracy są elektroniczna suwmiarka, kątomierz, cewnik elektrofizjologiczny i zaawansowana statystyka. – Na początku mieliśmy kartę badawczą, uzgodniliśmy 50 parametrów, które chcieliśmy zmierzyć w każdym sercu – opowiada. – Potem wszyscy dodawali swoje pomysły. Teraz w bazie mamy 18 tys. pomiarów. Codziennie pojawiają się nowe.
Jak dotąd krakowscy studenci zbadali prawie 200 serc. Ciągle powiększają kolekcję. – Drugiego takiego materiału autopsyjnego nie ma. Może istnieją jakieś historyczne. Ale na pewno nie ma takiej kolekcji badawczej – chwali się Mateusz Hołda.
To nie sztuka dla sztuki
Fot. HEART
Celem projektu – jak wyjaśniają członkowie HEART – jest „ocena architektury ludzkiego serca w świetle nowych technik kardiologii inwazyjnej”. Przyjęli koncepcję, żeby projekt był użyteczny klinicznie.
– Chodziło o stworzenie dla elektrokardiologów mapy obu przedsionków serca, żeby ułatwić im zabieg ablacji – podkreśla dr Klimek-Piotrowska. – Jeśli w sercu występują dodatkowe wyładowania i mamy do czynienia z niemiarowym biciem serca (arytmią), elektrokardiolodzy, mówiąc najprościej, przypalają miejsce będące źródłem patologicznych wyładowań by je zlikwidować.
Specjaliści muszą się jednak tam dostać i „poruszać” po sercu. Dlatego tak ważne są odległości, wielkości otworów, kąty, wzajemne relacje pomiędzy strukturami, bariery w dostępie.
Kieszonki w przedsionku
To nie wszystko. Młodzi badacze opisali także obecność kieszonek przegrodowych w sercu (septal pouch). – Wydawać by się mogło, że w anatomii wszystko już odkryto – mówi Hołda. – Jednak w 2009 roku zespół z Kalifornii opisał w obrębie przegrody międzyprzedsionkowej struktury przypominające kieszonki, takie kangurowate zagłębienia.
Krakowscy studenci zajęli się oceną morfologiczną, anatomiczną i histopatologiczną kieszonek, ich opomiarowaniem, rzutowaniem na inne elementy serca, a także oceną kliniczną – przy udziale radiologów, echokardiologów i neurologów.
Sądzą, że w kieszonkach przegrodowych może gromadzić się krew i wykrzepiać. Jeżeli taki zakrzep uwolni się z kieszonki, może zatkać obwodowe naczynia, m.in. naczynia mózgowe. Problem dotyczy np. pacjentów z migotaniem przedsionków, w przypadku których dużym zagrożeniem jest zawał mózgu. Dr Klimek-Piotrowska wyjaśnia, że jego główną przyczyną jest lewy przedsionek: – Ma zachyłek, takie uszko, w którym może zalegać krew, krzepnąć i być śmiertelnie niebezpiecznym źródłem materiału zatorowego dla naczyń obwodowych. Aby temu zapobiec, podaje się leki zmniejszające krzepliwość, zamyka się uszko. Są jednak tzw. zatory kryptogenne, w przypadku których klinicyści nie są w stanie znaleźć źródła zatoru. Podejrzewamy, że jedną z przyczyn może być właśnie kieszonka.
Stąd pomysł, żeby zbadać przypadki pacjentów, którzy przeszli kryptogenny udar mózgu i dla których zarejestrowano echokardiografię przezprzełykową. Zespół chce sprawdzić, czy mieli kieszonkę przedsionkową i ocenić, czy mogła być przyczyną udaru.
Zamierzają również ocenić, która metoda obrazowania jest najlepsza dla kieszonki przegrodowej. Są pojedyncze doniesienia, że może być obrazowana zarówno w echokardiografii przezprzełykowej, jak i tomografii komputerowej serca. Nie wiadomo jednak, co może być złotym standardem. – Ustalimy to – deklaruje kierownik projektu. – Do badania planujemy włączyć zarówno materiał autopsyjny, jak i kliniczny. Przyjrzymy się ponad 800 sercom.
Badania molekularne
Niezależnie od badań makroskopowych i obrazowych, grupa zajmuje się także badaniami molekularnymi. Młodzi badacze nawiązali już współpracę z pracownikami ośrodka OMICRON, zajmującymi się zaawansowanymi technologiami molekularnymi. Ci przeanalizowali dla nich różnice w obecności białek między komórkami pobranymi z okolicy węzła zatokowo-przedsionkowego a komórkami roboczymi mięśnia sercowego.
– To tkanka węzłowa produkuje bodziec do skurczu serca. Porównujemy teraz profil białkowy węzła z normalną mięśniówką serca. I wychodzą nam istotne różnice – mówi dr Klimek-Piotrowska.
Na ich podstawie zespół zamierza zidentyfikować miejsca, które mogą być potencjalnymi źródłami ektopowych wyładowań. – Porównamy okolicę, która jest normalnym węzłem produkującym bodziec, z miejscem, które patologicznie produkuje bodziec – dodaje.
Implementowane w praktyce
Wyniki ich badań już teraz docierają do klinicystów. – Kiedy idziemy z propozycją współpracy na neurologię czy kardiologię i mówimy: „mamy kieszonkę przegrodową” pytają nas, co to takiego. My ich uczymy – chwali się Hołda. – Kardiolodzy o kieszonce usłyszeli od nas.
Czy klinicyści skorzystają z ustaleń młodych badaczy? – To zależy od nich – mówi. – Na pewno wykorzystają ustalenia z badań, które zrealizowaliśmy we współpracy z elektrokardiologami ze szpitala im. Jana Pawła II w Krakowie.
Chodzi o to, że dotąd nie było wiadomo, czy zastawkę zatoki wieńcowej można skutecznie obrazować w tomografii komputerowej. Zespół udowodnił, że można, i to ze stuprocentowym powodzeniem. Hołda: – Jesteśmy w stanie określić, jaki kształt i rozmiar ma zastawka, a co za tym idzie, czy wpłynie na zabieg cewnikowania. Tak jakby wyciągnąć z człowieka serce, przeciąć je i obejrzeć.
Katarzyna Piątek. Fot. HEART
Planowane są spotkania dydaktyczne dla kardiologów, dotyczące klinicznej anatomii serca. – Mieliśmy już szkolenie dla elektrokardiologów, przyjęte zresztą z dużym entuzjazmem – zaznacza dr Klimek-Piotrowska. – Chcielibyśmy przedstawić wyniki naszych badań, łącznie z prezentacją preparatów, także na ogólnopolskim zjeździe kardiologicznym.
Byliśmy milionerami
Zespół może się pochwalić licznymi publikacjami w czasopismach z listy filadelfijskiej. Zaczyna być rozpoznawalny na świecie. – Publikowaliśmy w „International Journal of Cardiology”, „EUROPACE”, „PeerJ” czy „Annals of Anatomy”. Obecnie w recenzji mamy kilka kolejnych artykułów, a pomysłów kilkanaście. Będzie o nas głośno – mówi student.
Także za sprawą licznych wyjazdów na konferencje; byli już m.in. w Berlinie, Tallinie, Stambule, Dżakartcie i Abu Dhabi. W trakcie największego na świecie kongresu kardiologicznego, organizowanego przez European Society of Cardiology, który w 2015 roku miał miejsce w Londynie, przedstawiali trzy prace.
Jeżdżą i wygrywają. – Mamy na koncie dziewięć pierwszych miejsc na studenckich kongresach, m.in. w Dżakarcie, gdzie jako nagrodę otrzymaliśmy trzy koperty pieniędzy: 7 mln rupii indonezyjskich – mówi z dumą Hołda. – Trzy wypchane po brzegi koperty! Byliśmy milionerami. Szkoda tylko, że było to jakieś kilkaset dolarów.
W przyszłym roku planują wyjazd na kongresy m.in. do San Francisco, Nowej Zelandii, na Hawaje i do Rzymu – na kolejny kongres Europejskiego Towarzystwa Kardiologicznego.
Zespół jest doceniany także w kraju. – Otrzymaliśmy niedawno nagrodę ProJuvenes 2015 dla Naukowego Projektu Roku, a ja i Mateusz nagrodę Polskiej Akademii Nauk: Laur Medyczny im. dr. Wacława Mayzla – mówi Hołda.
Trzeci zespół na świecie
Kardioanatomia to bardzo wąska dziedzina. Poza członkami grupy HEART, zajmują się nią jeszcze tylko dwa zespoły na świecie: prof. Damiana Sancheza-Quintany z Hiszpanii oraz prof S. Yen Ho z Wielkiej Brytanii. – My jesteśmy trzeci – podkreśla Hołda, który po studiach planuje kontynuację badań. Jak przyznaje, nie da się porzucić takiego projektu.
– Czasem są chwile zwątpienia, kiedy jakiś recenzent, który niekoniecznie wie, o czym pisze, mocno skrytykuje naszą pracę – mówi Hołda. – Ale to chwilowe, potem działamy dalej.
A kiedy inni członkowie mają chwile zwątpienia? – Wtedy poganiam ich do roboty!
Zespół HEART serdecznie dziękuje wszystkim swoim partnerom, bez których wsparcia realizacja projektu nie byłaby możliwa. Partenerzy HEART:
- Katedra Medycyny Sądowej UJ CM
- Zakład Bioinformatyki i Telemedycyny UJ CM
- Klinika Elektrokardiologii UJ CM
- ośrodek OMICRON UJ CM
- Zakład Radiologii OK Alergii i Immunologii Szpitala Uniwersyteckiego w Krakowie
- II Katedra Kardiologii UJ CM
- Katedra Neurologii UJ CM
