Тези дни, хората обикновено мадама € ™ тона умират от инфаркт. Но увреждане на сърдечния мускул е необратим, и повечето пациенти в крайна сметка се поддават на застойна сърдечна недостатъчност, най-честата причина за смърт в развитите страни.
Стволовите клетки вече предлагат надежда за постигане на това, което тялото Кана € ™ тон направи: кърпенето на разбити сърца. Инженери и лекари в Университета на Вашингтон са изградили аа скеле, който поддържа растежа и интеграцията на стволови клетки, получени от сърдечни мускулни клетки. Описание на скелето, която подкрепя растежа на сърдечните клетки в лабораторни условия и насърчава растежа на кръвоносните съдове в живи животни, публикувано тази седмица в Бюлетин на Националната академия на науките.
â € œToday, ако имате сърдечен удар thereâ € ™ нищо, че лекарите могат да направят, за да поправи щетите ", каза водещият автор Бъди Ратнър, професор UW на биоинженерството. â € œYou, по същество, осъден на спускане пързалка, развитие на застойна сърдечна недостатъчност, което значително скъсява си живот.
â € œYour тялото Кана € ™ тона се правят нови сърдечни клетки, но ако можем да постигнем на жизнените нови клетки в тази повредената част на сърцето? â €
Ратнър и колегите му са построили малка тубулна порест скеле, който поддържа и стабилизира крехките сърдечни клетки и може да се инжектира в увреденото сърце, където ще насърчи растежа на клетките и в крайна сметка се разтварят далеч. Новият скеле не само поддържа сърдечния мускул растеж, но потенциално ускорява bodyâ € ™ и способността да доставят кислород и хранителни вещества до трансплантирания тъкан. В крайна сметка, идеята е, че лекарите ще семена скеле със стволови клетки от пациента или донора, след това се имплантират, когато пациентът се лекува за инфаркт, преди да е образувала съединителна тъкан.
Други скелета сърцето, или тъкан, лепенки, които в момента се разработват комбайн сърдечни мускулни клетки и два други видове клетки, необходими да се даде тласък на растежа на кръвоносните съдове и съединителната тъкан. Подготовка на всеки тип клетки е огромно количество работа, така скеле, който изисква само един вид клетки, като този, ще бъде значително по-евтино и лесно за използване.
Ratnerâ € ™ и скеле е гъвкав полимер с взаимосвързани пори със същия размер. Това включва и канала, за да се настанят сърдечна cellsâ € ™ предпочитание за срастване в дълги вериги. Изследователите първо провери дизайн с пилешки ембрионални клетки на сърцето, и потвърди, че скелето може да подкрепи растежа на тъканите на сърцето в концентрации, подобни на тези в тъканите, живеещи сърцето.
След това те семена скелето със сърдечни мускулни клетки, получени от човешки ембрионални стволови клетки. Тези клетки, които са оцелели и се събират в каналите. В продължение на пет дни, сърдечни мускулни клетки, умножена по-бързо в околната среда на скеле в сравнение с други клетъчни видове и могат да оцелеят до 300 микрометра (около диаметър от четири човешки косми) от ръба на скеле â € "важен момент, ако скелето е да интегрира с тялото.
Клетките изрази два протеина, свързани с мускулната контракция и може да се договори с достатъчна сила, за да се деформира скелето.
Изследователите също така имплантиран гола скеле в жив пропорционално € ™ сърцето и да се провери и биосъвместимост scaffoldâ € ™. Резултатите показват, че след четири седмици сърце е приел чуждото тяло, и нови кръвоносни съдове са проникнали в скелето.
Защо кръвоносните съдове проникват, толкова добре е неизвестен. Една от хипотезите предполага макрофагите, клетки в имунната система, както и размерът на порите, което изглежда да е критично. Макрофагите първата атака на чуждо тяло като агресор и се опитват да го смели. Те влизат в порите и се вплетени. В този момент изглежда да превключите от си атаките режим на лечебните си режим макрофагите. Сега екипът изследва образуването на кръвоносните съдове.
Сърдечните тъкани трябва богато кръвоснабдяване, и thatâ € ™ е един от ограничаващите фактори за сърцето ремонт и съдова тъканно инженерство, каза в съавторство с Чък Murry, професор по патология и биоинженерството.
â € œThe първото нещо, което трансплантираните клетки на сърцето трябва да направите, е да оцелее. И когато ги преход от култура ястие на тялото, първоначално те мадама € ™ не кръвоснабдяването. Така че ние трябва да се насърчи доставката на кръв домакин възможно най-бързо ", каза € Murry.
â € œWeâ € ™ си много оптимистични, че това скеле ще ви помогне да мускулните клетки жив след имплантацията и ще помогне ги преход към работещи мускули, сърцето, â € Murry.
Скелето е направено от желе-подобен за хидрогел материал, разработен от първия автор, UW биоинженерството докторант Lauran Мадън. Игла се използва за имплант малка (трета от милиметъра широка от 4 мм) скеле пръчки в сърдечния мускул. Но скелето може да поддържа растежа на по-големи кичури на сърдечна тъкан, Madden.
Следващите стъпки ще включват коригиране на разграждането скеле време, така че скелето разгражда със същата скорост, че сърдечни клетки се размножават и растат кръвоносните съдове и подкрепа влакна, а след това се имплантират клетки Ладен скеле в увреденото сърце.
â € œWhat ние сега е наистина добра система в блюдото, и WEA € ™ работим за преход го в тялото, "Madden.
Разбийте Biotherapeutics, Сиатъл стартиране на съ-основан от Ратнър, Murry и съавтор Майкъл Laflamme, UW асистент професор по патология, планира да лицензира технологията, за да го доведе до пациентите.
Съавтори са Ерик Съсман, Джанет Cuy и Кип Hauch, в биоинженерството UW, Сара Dupras и Джеймс Fugate, в UW патология, и Дерек Mortisen, UW химично инженерство завършил.
Тагове: разбито сърце , скеле
