Dexcelularizarea inimii • Anna Sycheva • Imaginea științifică a zilei pe "Elemente" • Medicină

Decelulare a inimii

Fotografia prezintă inima porcului care a suferit o decellularizare – curățarea corpului tuturor celulelor, care lasă un "cadru" gol al matricei extracelulare, păstrându-și complet structura. La sfârșitul procesului de purificare, matricea extracelulară constă în principal din proteine ​​fibrilare, cum ar fi colagenul și fibrina, precum și laminina și proteoglicanii. Această metodă este un cuvânt nou în medicina regenerativă și transplantologie.

O problemă importantă cu transplantul constă în găsirea unui donator adecvat. Pentru a rezolva această problemă, oamenii de știință dezvoltă metode de obținere a unor organe întregi în laborator, cum ar fi tipărirea 3D sau cultivarea cu celule stem. Datorită metodei decellularization, este posibil să nu se creeze un nou organ, ci doar să se curețe unul nou. Această metodă se bazează pe faptul că, atunci când un organ este transplantat, sarcina principală antigenică este suportată de aparatul său celular. Când antigenii donatorului intră în organismul receptorului, apare adesea răspunsul sistemului imunitar și, ca rezultat, respingerea organului transplantat. Astfel, decellularizarea permite obținerea de organe non-imunogene.

Lucrările de obținere a unei matrice extracelulară decelelare au fost efectuate începând cu anii 1970, însă cercetarea a progresat foarte lent și numai până la sfârșitul secolului al XX-lea a fost posibilă decelerarizarea unor astfel de organe simple precum pielea și vezica urinară, precum și vasele de sânge și supapele cardiace. În 2008, oamenii de știință americani au reușit să obțină inimi întregi de celule fără șobolani, ceea ce a reprezentat un progres în domeniul ingineriei tisulare și începutul unei noi ere în domeniul decelularizării organelor. Decelularizarea altor organe, cum ar fi ficatul și rinichii, se realizează cu succes.

Decelularizarea inimii șobolanului (șicu). Ao este aorta, LA este atriul stâng, LV este ventriculul stâng, RA este atriul drept, RV este ventriculul drept. Se poate vedea că inima devine mai transparentă pe măsură ce celulele dispar. df – secțiuni colorate ale ventriculului stâng în diferite stadii de decellularizare, asteriscuri marcaj de vase de sange. Lungimea scării – 200 microni. Pe bucăți d, e celule nuclee vizibile și miofirili; pe tăiat f nu mai există celule. Imagine de la H. C. Ott și colab., 2008. Matrice perfuzie-decellularizată: o inimă bioartificială

Pentru a crea o matrice fără celule, trebuie să distrugeți membrana celulară și acizii nucleici.Se întâmplă în mai multe etape și se realizează prin diferite metode sau prin combinația lor: fizic (șoc termic sau osmotic, acțiune mecanică), chimică (folosind detergenți diferiți), enzimatică (folosind lipaze, nucleaze, tripsină și alte enzime).

Deși organul este eliminat din toate celulele, matricea decellularizată conține proteine ​​și factori de creștere necesari pentru adeziunea primară, diferențierea celulelor și proliferarea celulelor stem ale receptorului. Pentru transplantul unui organ, acesta trebuie re-celularizat, pentru care oamenii de știință umple scheletul cu celule stem pluripotente, care se diferențiază în celule ale organului cerut. Rezultatul este un corp întreg care poate fi transplantat fără riscul respingerii! Recallizarea se face într-un bioreactor care imită condițiile fiziologice pentru un organ. Organul rezultat conține o rețea vasculară intactă, cu care puteți re-conecta organul la alimentarea cu sânge.

Etapele creării unei inimi bioelectrice prin perfuzie, introducerea de substanțe prin rețeaua vasculară. A, B – decellularizarea, B, D – recellularizarea: – umplerea cadrului cu celule endoteliale, ele liniară suprafața interioară a vaselor de sânge și a cavităților inimii în organism, D – colonizarea cu celule cardiace (cardiomiocite neonatale); D – inimă funcțională. Imagine de la C. Gálvez-Montón și colab., 2013. Ingineria țesutului cardiac și inima bioartificială, astfel cum a fost modificată

Din nefericire, experimentele privind transplantul de organe celulizate se află încă în stadiul de cercetare în laborator și se desfășoară numai pe animale, dar având în vedere că știința în acest domeniu se mișcă cu salturi, viitorul cu ajutorul matricelor decelelare nu este departe.

Fotografii de la ideas.ted.com.

Anna Sycheva


Like this post? Please share to your friends:
Lasă un răspuns

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