Nykyään ihmiset eivät yleensä kuolevat sydänkohtaukseen. Mutta vahinkoa sydänlihakseen on peruuttamaton, ja useimmat potilaat lopulta periksi sydämen vajaatoiminta, yleisin kuolinsyy kehittyneissä maissa.
Kantasolut nyt toivoa saavuttaa mitä keho ei pysty: parsinta särkyneitä sydämiä. Insinöörit ja lääkärit University of Washington on rakennettu tukirakenne, joka tukee kasvua ja yhdentymistä kantasolujen johdettuja sydänlihaksen soluja. Kuvaus teline, joka tukee kasvua sydämen soluja laboratoriossa ja kannustaa verisuonten kasvua elävissä eläimissä, on julkaistu tällä viikolla Proceedings of National Academy of Sciences.
"Nykyään, jos sinulla on sydänkohtaus ei ole mitään, että lääkärit voivat tehdä vahinkojen korjaamiseen", sanoo johtaa kirjailija Buddy Ratner, UW professori biotekniikka. "Olet pohjimmiltaan tuomittiin syöksy alas, kehittää sydämen vajaatoiminta, joka suuresti lyhentää teidän käyttöikää.
"Elimistö ei voi tehdä uuden sydämen soluja, mutta entä jos voimme toimittaa elintärkeää uusia soluja että vaurioituneen osan sydän?"
Ratner ja hänen kollegansa on rakennettu pieni putkimainen huokoinen telineen, joka tukee ja vakauttaa hauraan sydämen soluja voidaan ruiskuttaa vaurioitunut sydämeen, jossa se edistää solujen kasvua ja lopulta liueta pois. Uusi teline ei ainoastaan tue sydänlihaksen kasvua, mutta mahdollisesti kiihdyttää elimistön kykyä toimittaa happea ja ravinteita siirrettyä kudosta. Lopulta ajatus on, että lääkärit olisivat siemenet telineen kanssa kantasolujen joko potilaan tai luovuttajan ja sitten istuttaa se, kun potilas on hoidettu sydänkohtaus, ennen kuin arpi kudos on muodostunut.
Muut sydän tukirunkoja tai kudoksen laikkuja parhaillaan puimuri sydänlihaksen soluja ja kahden muun tyyppisiä soluja tarvitaan käynnistää verisuonten kasvua ja sidekudosta. Valmistautuminen kunkin solujen on valtavasti työtä, jotta tukirakenne, joka vaatii vain yhdenlainen solun, kuten tämä, olisi huomattavasti halvempi ja helpompi käyttää.
Ratner n tukirakenne on joustavaa polymeeriä, jolla on toisiinsa huokoset ovat kaikki samaa kokoa. Tämä yksi myös kanavia mukautua sydämen solujen mieltymys yhdistelee yhdessä pitkiä ketjuja. Tutkijat varmennettiin ensin muotoilu kanan alkion sydämen soluja, ja vahvisti, että telineen voisi tukea sydänkudosta kasvua pitoisuudet vastaavat kuin elävien sydänkudosta.
He ympättiin telineen sydämen lihassolut johdettu ihmisalkioiden kantasoluja. Nämä solut säilynyt ja kerättiin kanavia. Viiden päivän ajan, sydän-lihaksen solujen kerrottuna nopeammin telineen ympäristössä kuin muissa solutyypeissä, ja selviäisi jopa 300 um (halkaisijaltaan noin neljä ihmisen karvat) telineellä reunasta - tärkeää, jos teline on integroida elin.
Solut ilmensivät kaksi proteiineja liittyy lihasten supistumisen ja voisi sopimuksia riittävällä voimalla muodonmuutoksen telineen.
Tutkijat myös istuttaa paljas Telineiden tulee elävän rotan sydän tarkistaa teline on biologinen. Tulokset osoittivat, että neljän viikon kuluttua sydän oli hyväksynyt roskan, ja uusia verisuonia oli tunkeutunut telineen.
Miksi verisuonet tunkeutuvat niin hyvin ei tunneta. Yksi hypoteesi käsittää makrofaagien, solu immuunijärjestelmää, ja koon huokosia, joka näyttää olevan kriittinen. Makrofagit Ensimmäinen hyökkäys vieraan elimen maahanhyökkääjä ja yrittää sulatella sitä. Ne tulevat huokosiin ja itse ansaan. Tässä vaiheessa makrofagien näyttää siirtyä sen iskun tilassa sen paranemista tilaan. Joukkue on nyt tutkii verisuonten muodostumista.
Sydän kudoksia tarvitsevat runsaasti verenkiertoa, mikä on ollut yksi rajoittavat tekijät sydämen korjaus-ja verisuonitautien kudosteknologian, sanoi toinen kirjoittaja Chuck Murry, patologian professori ja biotekniikka.
"Ensimmäinen asia, että istutetut sydämen soluja on vain hengissä. Ja kun siirtyminen niitä kulttuurista astian runko, aluksi heillä ei ole verenkiertoa. Joten meidän on edistettävä isäntä verenkiertoa mahdollisimman nopeasti ", Murry sanoo.
"Olemme erittäin optimistinen, että tämä teline auttaa pitämään lihassolujen elossa kiinnittymisen jälkeen ja auttaa siirtymistä heitä työskentelemään sydänlihaksia" Murry sanoo.
Teline on valmistettu hyytelömäinen hydrogeelimateriaali kehittämä ensimmäinen kirjailija, UW biotekniikan jatko-opiskelija Lauran Madden. Neulaa käytetään istuttaa pieni (kolmas mm leveä 4 millimetriä pitkä) telineen tangot tulee sydänlihakseen. Mutta telineet voi tukea kasvua suurempia möhkäleitä sydänkudosta, Madden sanoi.
Seuraavaksi osallistuu säätää telineen hajoaminen aikaa niin, että telineen huonontaa samalla nopeudella, että sydämen solut lisääntyvät ja että verisuonten ja tukea kuituja kasvaa, ja sitten istuttaa solu-kuormattuna Telineiden osaksi vaurioitunut sydämeen.
"Mitä meillä nyt on todella hyvä järjestelmä menossa lautasen, ja pyrimme siirtyminen sen itse", Madden sanoi.
Beat Biotherapeutics, Seattle käynnistyksen yhdessä perustama Ratner, Murry ja co-kirjailija Michael Laflamme, UW apulaisprofessori patologian aikoo lisensoida tekniikkaa, joka auttaa tuomaan sitä potilaille.
Yhteistyö kirjoittajat ovat Eric Sussman, Janet Cuy ja Kip Hauch vuonna UW biotekniikka, Sarah Dupras ja James Fugate vuonna UW patologian ja Derek Mortisen, UW kemiantekniikan jatko.
Tunnisteet: särjetty sydän , Rakennustelineiden
