V těchto dnech lidé obvykle neumírají na infarkt. Ale poškození srdečního svalu je nevratná, a většina pacientů nakonec podlehnou chronickým srdečním selhání, nejčastější příčinou úmrtí ve vyspělých zemích.
Kmenové buňky nyní nabízí naději na dosažení toho, co tělo nemůže dělat: zašívání zlomená srdce. Inženýři a lékaři na univerzitě ve Washingtonu postavili lešení, která podporuje růst a integrace kmenových buněk získaných srdečních svalových buněk. Popis lešení, které podporuje růst buněk srdce v laboratoři a podporuje růst krevních cév v živých zvířat, vychází tento týden ve sborníku Národní akademie věd.
"Dnes, pokud máte srdeční záchvat tam nic, co mohou lékaři udělat pro nápravu škod," řekl hlavní autor Buddy Ratner, profesor bioinženýrství z UW. "Ty jsou v podstatě odsouzeni k klesaly, rozvoj srdečního selhání, který výrazně zkracuje délku života svého.
"Vaše tělo nedokáže vytvářet nové buňky srdce, ale co když jsme schopni dodat životně důležité nové buňky v té poškozené části srdce?"
Ratner a jeho kolegové postavili malý tubulární porézní lešení, které podporuje a stabilizuje křehké srdeční buňky a může být aplikován na poškozené srdce, kde bude podporovat růst buněk a nakonec se rozpustí pryč. Nová lešení nejen podporuje srdeční svalový růst, ale potenciálně urychluje schopnost těla dodávat kyslík a živiny do transplantované tkáně. Nakonec, myšlenka je, že lékaři by osivo na lešení s kmenovými buňkami z obou pacienta nebo dárce, pak implantovat, když je pacient léčen pro infarkt, než jizvy vytvořila.
Jiné srdeční lešení nebo tkáňové opravy v současnosti pracuje kombajn srdečních svalových buněk a dva další typy buněk potřebných k nastartování růstu krevních cév a pojivové tkáně. Příprava jednotlivých typů buněk je obrovské množství práce, takže lešení, která vyžaduje pouze jeden druh buněk, jako je tento, by byl výrazně levnější a jednodušší.
Ratner je lešení je flexibilní polymer s propojenými póry všechny stejné velikosti. Ten obsahuje také kanály, aby vyhověli přání srdečních buněk 'pro řezání spolu v dlouhých řetězců. Výzkumníci nejprve ověřit konstrukci pomocí embryonálních kuřecí srdeční buňky, a potvrdil, že lešení by mohla podpořit růst srdeční tkáň v koncentracích podobných těm, které ve tkáni živého srdce.
Oni pak nasadí na lešení se srdečními svalových buněk získaných z lidských embryonálních kmenových buněk. Tyto buňky přežily a vybírají v kanálech. Více než pět dnů, srdeční svalové buňky násobí rychlejší v prostředí než jiné lešení typů buněk, a mohl přežít až 300 mikrometrů (o průměru čtyři lidské vlasy) od okraje lešení - důležitý bod v případě, že lešení je integrovat s tělo.
Buňky vyjádřil dva proteiny spojené se svalovou kontrakci a mohl uzavřít smlouvu s dostatečnou silou, aby deformovat lešení.
Vědci také implantovány holé lešení do živého srdce krys, aby ověřil lešení je biokompatibility. Výsledky ukázaly, že po čtyřech týdnech srdce přijal cizí tělo, a nové cévy pronikli do lešení.
Proč cévy proniknout tak dobře není znám. Jedna hypotéza zahrnuje makrofágů, buňka v imunitním systému, a velikost pórů, což se jeví jako kritické. Makrofágů první útok na cizí těleso jako vetřelce a snaží se ji strávit. Vstupují póry a jsou sami zabřednout. V tomto bodě se zdá makrofágů přejít od útoku režimu na jeho léčení režimu. Tým se nyní vyšetřuje cév formaci.
Srdce tkáně potřebují bohaté zásoby krve, a to je jedním z limitujících faktorů na srdeční a cévní opravy tkáňové inženýrství, řekl spoluautor Chuck Murry, profesor patologie a bioinženýrství.
"První věc, která transplantované buňky srdce musíte udělat, je přežít. A když se jim přechod od kultury misky na tělo, zpočátku nemají na dodávku krve. Takže musíme podpořit dodávku krve hostitele tak rychle, jak je to možné, "řekl Murry.
"Jsme velmi optimističtí, že tento lešení pomůže udržet svalové buňky při životě po implantaci a pomůže jim přechod na pracovní srdečního svalu," říká Murry.
Lešení je vyrobena z želé-jako hydrogelového materiálu vyvinutého prvního autora, UW bioinženýrství doktorand Lauran Madden. Jehla se používá k implantovat malé (třetina milimetru široký 4 milimetry dlouhý) lešení tyče do srdečního svalu. Ale lešení mohou podporovat růst větších shluků srdeční tkáně, Madden řekl.
Další kroky budou zahrnovat úpravu rozložitelnosti lešení čas tak, aby lešení kazí stejným tempem, že srdeční buňky množí a že krevní cévy a podpora vlákna rostou, a pak implantovat buněk naloženého lešení do poškozeného srdce.
"Co máme teď, je opravdu dobrý systém bude v míse, a pracujeme na přechodu, že v těle," řekl Madden.
BioTherapeutics a porazil Seattle spuštění spoluzaložila Ratner Murry a spoluautor Michael Laflamme a UW odborný asistent patologie, plánuje licencovat technologie, pomoci, aby byl pro pacienty.
Spoluautoři jsou Eric Sussman, Janet KSM a Kip Hauch v bioinženýrství UW, Sarah Dupras a James Fugate v UW patologie, a Derek Mortisen, UW chemické inženýrství absolvent.
Tagy: zlomené srdce , lešení
