Naukowcy użyją komórek macierzystych do rekonstrukcji nasierdzia
Według zespołu naukowców, proces wykorzystujący ludzkie komórki macierzyste może pozwolić na tworzenie komórek z których składa się zewnętrzna powłoka opinająca ludzkie serce - nasierdzie.
"W 2012 r. odkryliśmy, że jeśli wstrzykniemy do komórek macierzystych związki chemicznie aktywujące ścieżkę sygnału Wnt, przekształcają się one w komórki mięśnia sercowego" - mówi Xiaojun Lance Lian, docent inżynierii biomedycznej i biologii, prowadzący badanie na Penn State University.
Mięsień sercowy, środkowa z trzech zewnętrznych warstw serca, to gruba, umięśniona część, która zaciska się pompując krew do ciała. Szlak sygnałowy Wnt to zespół łańcuchów transdukcji sygnałowej tworzonych z białek przekazujących sygnały do komórek używając receptorów na ich powierzchni.
"Musieliśmy stworzyć komórki wytwarzające tkankę sercową, dostarczając im dodatkowe impulsy, co pozwoliło nam przekształcić je w komórki nasierdzia. Przed tym badaniem, nie wiedzieliśmy jakich impulsów potrzebujemy, aby aktywować tę przemianę" - mówi Lian.
"Teraz już wiemy, że jeśli aktywujemy szlak sygnałowy Wnt, możemy przekierować komórki macierzyste tworzące mięsień sercowy tak, aby tworzyły tkankę nasierdzia" - dodaje.
Wyniki badań, opublikowane w "Nature Biomedical Engineering", przybliżają naukowców do momentu, w którym będą oni w stanie zregenerować całą ścianę serca. Poprzez badanie krwi i analizę funkcji niektórych komórek, badacze odkryli, stworzone przez nich komórki przypominają te, z których składa się ludzkie nasierdzie.
"Ostatnim krokiem będzie przekształcenie komórek tworzących tkankę sercową w tkankę wsierdzia - wewnętrznej powłoki serca. Nasze badania postępują już w szybkim tempie" - mówi Lian.
Metoda generowania komórek nasierdzia, którą wynaleźli naukowcy, może być przydatna w zastosowaniach klinicznych, dla pacjentów cierpiących po ataku serca. "Zawał serca następuje na skutek zablokowania naczyń krwionośnych" - mówi Lian.
"Ta blokada powstrzymuje składniki odżywcze i tlen przed dostaniem się do mięśnia sercowego, przez co mięsień umiera. Komórki mięśnia sercowego nie mogą same się regenerować, zatem uszkodzenie jest trwałe, co może prowadzić do dodatkowych problemów. Nasze komórki nasierdzia mogą być przeszczepione do serca pacjenta i potencjalnie służyć do naprawy uszkodzonego obszaru."
Podczas badania, naukowcy tak zaprogramowali komórki nad którymi pracowali, aby wykazywały one fluorescencyjną barwę, gdy przekształcą się w komórki nasierdzia - były to tak zwane komórki zgłaszające. Naukowcy odkryli, że podanie komórce cząstek aktywujących szlak sygnałowy Wnt sprawiało, że ta świeciła się, co oznaczało wykształcenie komórek nasierdzia.
Koniecznie przeczytaj
Innym wnioskiem jest także fakt, że poza generowaniem tkanki nasierdzia, naukowcy mogą także rozmnażać je w laboratorium, używajac do tego inhibitora TGF (Transforming Growth Factor).
"Po 50 dniach, nasze komórki nie wykazały żadnych oznak zmniejszonego rozmnażania. Jednakże, liczba komórek którym podano inhibitor TGF zaczęła stabilizować się w okolicy dziesiątego dnia" - powiedział Lian.
Zespół będzie kontynuował pracę nad posunięciem ich badań nad regeneracją komórek nasierdzia do przodu. "Robimy postępy na poziomie wewnętrznych komórek, co w przyszłości pomoże nam rekonstruować całą ścianę serca oraz tworzyć tkanki pomocne w terapii chorób serca" - stwierdził Lian.
Skorzystaj z usług medycznych bez kolejek. Umów wizytę u specjalisty z e-receptą i e-zwolnieniem lub badanie na abcZdrowie Znajdź lekarza.