У ці дні люди зазвичай не вмирають від серцевого нападу. Але пошкодження серцевого м'яза є незворотнім, і більшість пацієнтів зрештою піддався застійної серцевої недостатності, найбільш поширеною причиною смерті в розвинених країнах.
Стовбурові клітини в даний час дають надію на досягнення те, що тіло не може зробити: лагодження розбитих сердець. Інженери і лікарі з Університету Вашингтона створили ешафот, що підтримує зростання та інтеграція стовбурових клітин клітини серцевого м'яза. Опис лісу, який підтримує зростання серцевих клітин у лабораторних умовах, і закликає росту кровоносних судин у живих тваринах, опубліковані на цьому тижні в Працях Національної академії наук.
"Сьогодні, якщо у вас серцевий напад немає нічого, що лікарі можуть зробити, щоб відшкодувати збиток", говорить провідний автор Бадді Ратнера, професор UW біоінженерії. "Ви, по суті, засуджені до слайд вниз, розвивається серцева недостатність, що значно скорочує тривалість життя.
"Ваш організм не може виробляти нові клітини серця, але що, якщо ми можемо доставити життєво нових клітин в тому, що пошкоджені частини серця?"
Ратнер і його колеги виготовили крихітні трубчасті пористі лісу, який підтримує і стабілізує тендітної серцевих клітин і можуть бути введені в пошкоджені серця, де вона буде сприяти росту клітин і в кінцевому рахунку розчинитися. Нові ліси не тільки підтримує серцеву ріст м'язів, але й потенційно прискорює здатність організму постачати кисень і поживні речовини до пересадженою тканини. Зрештою, ідея полягає в тому, що лікарі будуть насіння на ешафот за допомогою стовбурових клітин ні від пацієнта або донора, а потім імплантувати його, коли пацієнт лікується для серцевого нападу, перед рубцевої тканини сформувався.
Інші лісу серце або тканини патчів в даний час розробляється комбінат клітини серцевого м'яза і двох інших типів клітин, необхідних для старту зростання кровоносних судин і сполучної тканини. Підготовка кожного типу клітин є величезний обсяг роботи, тому лісу, який вимагає тільки одного типу клітин, як цей, буде значно дешевше і простіше у використанні.
Ешафот Ратнер являє собою гнучкий полімер з взаємопов'язані пори все того ж розміру. Цей також включає в себе канали для розміщення перевагу серцевих клітин для плавки разом у довгі ланцюги. Дослідники вперше перевірені дизайн з використанням курячих ембріональних клітин серця, і підтвердив, що на ешафот могли б підтримати зростання тканини серця при концентрації аналогічних живої тканини серця.
Потім вони посіяні на ешафот з клітини серцевого м'яза, отриманих з людських ембріональних стовбурових клітин. Ці клітини вижили і зібрані в каналах. За п'ять днів, клітини серцевого м'яза помноженої швидше в умовах лісу, ніж інші типи клітин, і може вижити до 300 мікрометрів (близько діаметром чотири людських волосся) від краю лісу - важливий момент, якщо на ешафот є інтеграція з тіла.
Клітини висловив двох білків пов'язані з скорочення м'язів і може укласти контракт з достатньою силою, щоб деформувати ешафот.
Дослідники також імплантували голою лісу в серці живу щура, щоб переконатися, біосумісність на ешафот в. Результати показали, що після чотирьох тижнів серця взяв чужорідне тіло, і нові кровоносні судини проникли в ліси.
Чому судини проникають так добре відомо. Одна з гіпотез припускає макрофаги, клітини в імунній системі, а розмір пор, який, здається критичним. Макрофагів перша атака чужорідне тіло, як загарбника і спробувати перетравити. Вони проникають в пори і самі опинилися. В цей момент здається, макрофагів, щоб перейти від атаки режим своїми цілющими режимі. Команда проводить розслідування утворення кровоносних судин.
Серце тканини потрібно багате кровопостачання, і це було одним із стримуючих чинників для ремонту серцево-судинної тканинної інженерії, говорить співавтор Чак Маррі, професор патології і біоінженерії.
"Перше, що пересаджені клітини серцевого потрібно зробити, це пережити. І коли ви їх перехід від культури блюдо до тіла, спочатку вони не мають кровопостачання. Тому ми повинні сприяти поставки крові господаря якнайшвидше ", сказав Меррі.
"Ми дуже оптимістично, що ліси допоможе зберегти м'язові клітини живих після імплантації та сприятиме переходу їх у працюючі м'язи серця», сказав Меррі.
Ліси виробляється з желеподібної гідрогель матеріал, розроблений першим автором, UW біоінженерії докторант Lauran Медден. Голки використовуються для імплантації крихітних (третина міліметра в ширину і 4 мм у довжину) ліси стрижнів в серцевому м'язі. Але лісу може підтримати зростання великих скупчень тканини серця, Медден сказав.
Наступним кроком буде включати в себе зміни часу деградації лісів, так що ліси знижується з тією ж швидкістю, що серцеві клітини розмножуються і кровоносні судини і волокна підтримки зростання, а потім імплантувати клітини навантажені лісу в пошкоджені серця.
"Що ми маємо зараз, це дійсно хороша система йде в страву, і ми працюємо над переходом його в організмі," Madden сказав.
Удар BioTherapeutics, Сіетлі запуску з-засновником Ратнер, Меррі і співавтор Майкл Laflamme, UW доцент патології, планує ліцензувати технологію, щоб допомогти привести його до пацієнтів.
Со-автори Ерік Суссман, Джанет Сіу і Кіп Hauch в біотехнології UW, Сара і Джеймс Dupras Fugate в UW патології, і Дерек Mortisen, UW випускник хімічного машинобудування.
Теги: розбите серце , лісу
