Pęcherzyki działają w celu naprawy komórek po zawale serca

Naukowcy z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences odkryli możliwe mechanizmy uzdrawiania mocy i funkcji pęcherzyków. Zespół zademonstrował tę zdolność nie tylko poprzez reanimację komórek po zawale serca, ale także zdolność do utrzymania ich sprawności przy braku tlenu podczas choroby. Zademonstrowali tę funkcjonalność w tkance ludzkiej za pomocą systemu narządu na chipie z wbudowanymi czujnikami, które stale śledzą takie skurcze tkanki.

Napraw udar niedokrwienny poprzez funkcję pęcherzyka

Zespół wykazał również, że ci międzykomórkowi podróżnicy mogą pochodzić z komórek śródbłonka, które wyścielają powierzchnię naczyń krwionośnych i są łatwiejsze w pielęgnacji niż komórki macierzyste. Zastosowana technologia jest tak zaawansowana, że ​​naukowcy mogą ją wykorzystać do opracowywania leków. W tym badaniu naukowcy naśladowali chorobę serca, używając tkanki na chipie zawierającym ludzkie komórki. Ponadto można opracować nowe podejście terapeutyczne do leczenia chorób serca. Zawały serca lub zawały mięśnia sercowego występują, gdy dopływ krwi do serca jest zablokowany. Oczywiście najlepszym sposobem leczenia zawału serca jest przywrócenie przepływu krwi. Jednak ten proces może w rzeczywistości spowodować więcej uszkodzeń komórek w sercu. Taka reperfuzja niedokrwienna lub reoksygenacja występuje, gdy dopływ krwi powraca do tkanek po okresie braku tlenu.

Odpowiedź komórkowa na to obejmuje wiele mechanizmów, takich jak przeciążenie wapniem i protonami, stres oksydacyjny, dysfunkcja mitochondriów i inne. Te złożone procesy stanowią wyzwanie dla opracowania skutecznych terapii, które mogą rozwiązać każdy z tych problemów. W takim przypadku może wchodzić w grę funkcja pęcherzyka wywodząca się ze śródbłonka. Ponieważ pęcherzyki te pochodzą z tkanki naczyniowej zaprojektowanej specjalnie na stres związany z niedotlenieniem, naukowcy postawili hipotezę, że ładunek, który niosą, może bezpośrednio chronić mięsień sercowy. Wiele z tych białek jest związanych z procesami metabolicznymi, takimi jak oddychanie, sygnalizacja i homeostaza. Innymi słowy, wiele procesów jest związanych z reakcją serca na stres.

winiki wyszukiwania

Naukowcy odkryli, że kardiomiocyty w tkankach poddanych działaniu pęcherzyków lepiej przystosowują się do warunków stresowych. To pozwoliło im utrzymać większe obciążenie pracą. Zespół spowodował sztuczną kontuzję, ograniczając dostęp do tlenu przez trzy godziny, a następnie przez 90 minut reoksygenacji. Następnie zmierzyli procent martwych komórek i skurcze tkanki. Traktowana w ten sposób tkanka serca miała o połowę mniej martwych komórek i czterokrotnie większą siłę skurczu niż tkanka nieleczona po urazie. Zespół badawczy odkrył również, że uszkodzone kardiomiocyty leczone pęcherzykami zewnątrzkomórkowymi zawierały wiele białek, które były bardziej podobne do komórek nieuszkodzonych w porównaniu do komórek nieleczonych. Co zaskakujące, naukowcy zaobserwowali również, że komórki potraktowane w ten sposób nadal kurczą się nawet bez tlenu.

ten Wyniki badań pokazują, że pęcherzyki uzupełniają uszkodzone komórki białkami i cząsteczkami sygnałowymi. Wspomaga to różne procesy metaboliczne i toruje drogę nowym podejściom terapeutycznym. Takie terapie komórkowe mogą być korzystne, jeśli tradycyjny model cząsteczki nie leczy chorób serca. Dzięki temu w przyszłości medycyna będzie mogła wykorzystywać syntetyczne egzosomy, które są bardziej wydajne i dostępne w celach terapeutycznych.