Šajās dienās cilvēki parasti nav mirst no sirdslēkmes. Bet kaitējums sirds muskuļa ir neatgriezenisks, un lielākā daļa pacientu beidzot padoties ar sastrēguma sirds mazspēju, visbiežāk nāves cēlonis attīstītajās valstīs.
Cilmes šūnas tagad piedāvā cerību sasniegt to, ko ķermenis nevar darīt: lāpīšana šķelto sirdis. Inženieri un ārsti pie Vašingtonas universitātes ir izveidojušas sastatnes, kas atbalsta izaugsmi un integrāciju cilmes šūnas iegūtas sirds muskuļu šūnās. No sastatnēm apraksts, kas atbalsta izaugsmi sirds šūnu lab un mudina asinsvadu augšanu dzīviem dzīvniekiem, tiek publicēta šonedēļ Nacionālās Zinātņu akadēmijas Proceedings.
"Šodien, ja Jums ir sirds lēkme tur nekas, ka ārsti var darīt, lai salabotu bojājumus," sacīja vadošais autors Draugs Ratner, UW profesors Bioinženierija. "Jūs pēc būtības, piespriests lejupslīdošajā slaida, attīstot sastrēguma sirds mazspēja, kas ievērojami saīsināts savu mūžu.
"Jūsu ķermenis nevar veikt jaunus sirds šūnas, bet kas notiks, ja mēs varam piegādāt būtiskas jaunas šūnas šajā bojāto daļu no sirds?"
Ratner un viņa kolēģi uzcēla nelielu kanāliņu porainu sastatnes, kas atbalsta un stabilizē trauslo sirds šūnām un to var injicēt bojātu sirdi, kur tas veicinās šūnu augšanu un beidzot izšķīdina prom. Jaunais sastatnes ne tikai atbalsta sirds muskuļu augšanu, bet potenciāli paātrina organisma spēja piegādāt skābekli un barības vielas no transplantētā audiem. Galu galā, ideja ir tāda, ka ārsti sēklas sastatnes ar cilmes šūnām vai nu no pacienta vai donora, tad implanta to, kad pacients tiek ārstēts sirdslēkmes, pirms rētaudi ir izveidojusi.
Citas sirds sastatnes vai audu plankumi, ko pašlaik izstrādā ražas sirds muskuļu šūnās un divu citu veidu šūnas vajadzīgas, lai uzsāktu augšanu asinsvadu un saistaudu. Sagatavojot katra veida šūnas ir milzīgs darba apjoms, lai sastatnes, kas prasa tikai viena veida šūnu, piemēram, šo vienu, būtu ievērojami lētāk un vieglāk izmantot.
Ratner s sastatnes ir elastīgs polimērs ar savstarpēji savienotām porām visiem ir vienāda izmēra. Šis viena arī kanālus, lai pielāgotos sirds šūnām devēju priekšroku sapludinot kopā garos ķēdēs. Pētnieki 1. pārbaudīja dizaina izmantojot vistas embriju sirds šūnas, un apstiprināja, ka sastatnes varētu atbalstīt sirds audu augšanu koncentrācija līdzīgas dzīvojamā sirds audos.
Pēc tam viņi sēklām sastatnes ar sirds muskuļu šūnām, kas iegūti no cilvēka embrionālās cilmes šūnas. Šīs šūnas izdzīvoja un iekasē kanāliem. Piecu dienu laikā, sirds muskuļa šūnas reizināts straujāk sastatņu videi nekā citas šūnas, un tas varētu izdzīvot līdz 300 mikrometriem (aptuveni diametra četru cilvēku matiņiem) no sastatņu malā - svarīgs punkts, ja sastatnes ir integrēt ar ķermeņa.
Šūnas izteica divi proteīni, kas saistīti ar muskuļu kontrakcijas un varētu samazināties ar pietiekamu spēku, lai nedeformētu sastatņu.
Pētnieki arī implantē tukša sastatnes uz dzīvojamo žurkas sirds pārbaudīt sastatņu s biosaderības. Rezultāti parādīja, ka pēc četrām nedēļām sirds bija akceptējusi svešķermenim, un jaunie asinsvadi ir iekļuva sastatnēm.
Kāpēc asinsvadi iekļūt tik labi nav zināms. Viens hipotēze ietver makrofāgu, kuru imūno sistēmu šūnu, un poras, kas šķiet kritisko lielumu. Kā makrofāgi 1. uzbrukt svešķermenim kā iebrucējs un mēģināt sagremot to. Viņi ieiet poras un tie paši ir entrapped. Šajā brīdī makrofāgu šķiet, pāriet no tās uzbrukuma režīmā tā dziedinošo režīmā. Komanda pašlaik pēta asinsvadu veidošanos.
Sirds audus vajag bagātu asins piegādi, un ka ir bijis viens no ierobežojošiem faktoriem uz sirds remonta un asinsvadu audu inženierijas, teica līdzautors Čaks murēnas, profesors patoloģijā un bioinženierijas.
"Pirmā lieta, ka transplantē sirds šūnas ir jādara, ir izdzīvot. Un, kad jūs pāreja no pašu kultūru trauka ķermenim, sākotnēji tie nav asins apgādi. Tāpēc mums ir jāveicina uzņēmējas asins apgādi, cik ātri vien iespējams, "murēnas teica.
"Mēs esam ļoti optimistiski, ka šis sastatnes palīdzēs uzturēt muskuļu šūnās dzīvs pēc implantācijas un palīdzēs pāreja viņiem strādā sirds muskuļus," murēnas teica.
Sastatnes tiek izgatavots no želejas, piemēram hidrogēlā izstrādātās pēc pirmā autora UW bioinženierijas doktorante Lauran Madden. Adata tiek izmantota, lai implantētu niecīga (3. no milimetra platumā 4 milimetrus gara) sastatņu stieņi uz sirds muskuli. Bet sastatnes var atbalstīt izaugsmi lielākiem clumps sirds audu, Madden teica.
Nākamie soļi ietvers pielāgojot sastatņu noārdīšanās laiku, lai sastatnes noārdās tādā pašā tempā, ka sirds šūnas pārmērību un, asinsvadus un atbalsta šķiedras augt, un tad implants ar mobilā pilnā sastatnes par bojātu sirdi.
"Ko mums tagad ir ļoti laba sistēma iet uz šķīvja, un mēs strādājam, lai pāreju tas uz ķermeņa," Madden teica.
Pārspēt BioTherapeutics, kas Seattle starta līdzdibināja ar Ratner un murēnas un līdzautors Maikls Laflamme un UW docents patoloģijā, plāno attiecīgās tehnoloģijas licenci, lai palīdzētu panākt to, lai pacientiem.
Līdzautori ir Ēriks Sussman, Dženeta Cuy un Kip Hauch ar UW Bioinženierija, Sāra Dupras un Džeimss Fugate ar UW patoloģiju, un Derek Mortisen, UW ķīmijas inženierzinātņu absolvents.
Tags: šķelto sirds , torņi
