Odkomórkowione serce • Anna Sycheva • Naukowy obraz dnia na temat "Elementów" • Medycyna

Oderwane serce

Zdjęcie przedstawia serce świni, które uległo decelularyzacji – oczyszczeniu ciała wszystkich komórek, które pozostawia pustą "ramkę" macierzy pozakomórkowej, całkowicie zachowując jej strukturę. Pod koniec procesu oczyszczania matryca pozakomórkowa składa się głównie z białek fibrylarnych, takich jak kolagen i fibryna, a także laminina i proteoglikany. Ta metoda jest nowym słowem w medycynie regeneracyjnej i transplantologii.

Ważnym problemem przy transplantacji jest znalezienie odpowiedniego dawcy. Aby obejść ten problem, naukowcy opracowują metody uzyskiwania całych narządów w laboratorium, takich jak druk 3D lub hodowla z komórkami macierzystymi. Dzięki metodzie decelularyzacji możliwe jest nie tworzenie nowego organu, a jedynie oczyszczanie już istniejącego. Metoda ta opiera się na fakcie, że po przeszczepieniu narządu główne obciążenie antygenowe ponosi jego aparat komórkowy. Kiedy antygeny dawcy docierają do organizmu biorcy, często dochodzi do reakcji układu odpornościowego, aw rezultacie do odrzucenia przeszczepionego narządu. Tak więc dekelularyzacja pozwala na uzyskanie narządów nieimmunogennych.

Prace nad uzyskaniem odkomórkowionej macierzy pozakomórkowej prowadzone są od lat 70. ubiegłego wieku, ale badania rozwijają się bardzo powoli i dopiero pod koniec XX wieku udało się odkomórkowić takie proste narządy, jak skóra i pęcherz, a także naczynia krwionośne i zastawki serca. W 2008 roku amerykańscy naukowcy byli w stanie uzyskać całe "wolne od komórek" serca szczurów, co było przełomem w dziedzinie inżynierii tkankowej i początkiem nowej ery w dziedzinie decelularyzacji narządów. Obecnie z powodzeniem przeprowadza się dekelularyzację innych narządów, takich jak wątroba i nerki.

Decelularyzacja serca szczura (az). Ao to aorta, LA to lewe przedsionek, LV to lewa komora, RA to prawe atrium, RV to prawa komora. Można to zobaczyć, gdy serce staje się bardziej przezroczyste, gdy komórki znikają. df – zabarwione odcinki lewej komory na różnych etapach decelularyzacji, gwiazdki oznaczone przerwy w naczyniach krwionośnych. Skala długości – 200 mikronów. O cięciach d, e widoczne jądra komórkowe i miofibryle; przy cięciu f nie ma już komórek. Obraz z H. C. Ott i wsp., 2008. Perforacja-odkomórkowiona matryca: serce bioczułe

Aby stworzyć matrycę pozbawioną komórek, musisz zniszczyć membranę komórkową i kwasy nukleinowe.Występuje w kilku etapach i jest przeprowadzana różnymi metodami lub ich kombinacją: fizyczne (szok termiczny lub osmotyczny, działanie mechaniczne), chemiczne (przy użyciu różnych detergentów), enzymatyczne (przy użyciu lipaz, nukleaz, trypsyny i innych enzymów).

Chociaż narząd jest oczyszczony ze wszystkich komórek, odkomórkowiona matryca zawiera białka i czynniki wzrostu niezbędne do pierwotnej adhezji, różnicowania komórek i proliferacji komórek macierzystych biorcy. Aby przeszczepić narząd, musi on być ponownie komórkowy, do którego naukowcy wypełniają szkielet z pluripotencjalnymi komórkami macierzystymi, które różnicują się w komórki wymaganego narządu. Rezultatem jest całe ciało, które można przeszczepić bez ryzyka odrzucenia! Rekultywację prowadzi się w bioreaktorze, który naśladuje warunki fizjologiczne narządu. Powstały narząd zawiera nienaruszoną sieć naczyniową, za pomocą której można ponownie połączyć organ z dopływem krwi.

Etapy tworzenia serca bioelektrycznego przy użyciu perfuzji, wprowadzanie substancji przez sieć naczyniową. A, B – decelularyzacja, B, R – recelularyzacja: In – wypełniając szkielet komórkami śródbłonka, wyścielają one wewnętrzną powierzchnię naczyń krwionośnych i wnęki serca w ciele, R – kolonizacja komórkami serca (kardiomiocyty noworodków), D – funkcjonalne serce. Zdjęcie C. Gálvez-Montóna i wsp., 2013. Inżynieria tkankowa serca i serce bioczułe, z późniejszymi zmianami

Niestety, eksperymenty dotyczące przeszczepiania narządów celulozowych są nadal na etapie badań laboratoryjnych i są przeprowadzane tylko na zwierzętach, ale biorąc pod uwagę, że nauka w tym obszarze porusza się skokowo, przyszłość za pomocą odkomórkowionych matryc nie jest daleko.

Zdjęcia z ideas.ted.com.

Anna Sycheva


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: