Сегодня ученые сообщают об успехе в создании функциональных кровеносных сосудов in vitro для сердец крыс, перенесших сердечный приступ. Журнал Nature Communications опубликовал статью, ведущими авторами которой являются Ин Чжэн и Чарльз Мерри из Медицинского института стволовых клеток и регенеративной медицины Университета штата Вашингтон в Сиэтле.
«Насколько нам известно, это первая демонстрация того, что построение организованных кровеносных сосудов с перфузией вне тела приводит к улучшенной интеграции с кровеносными сосудами хозяина и лучшему кровотоку в тканях», – сказал Чжэн, доцент кафедры биоинженерии Вашингтонского университета.
Ученые намеревались показать, что, выращивая сердечную ткань, полученную из стволовых клеток, в чашке Петри, уделяя внимание конструкции кровеносных сосудов, они могут улучшить соединение ткани с существующими сердечными сосудами.
«Я вырос в механике», – продолжил Чжэн. "Я люблю думать о динамике кровотока. Все наши тела васкуляризированы. Эта сеть судов динамична и взаимосвязана, как транспортная система, которая все время модернизируется."
Нарушение кровотока во время сердечного приступа приводит к значительной потере сердечной мышцы и сердечной деятельности. «Сердечная мышца, выращенная из стволовых клеток, должна не только выжить и интегрироваться с тканью хозяина, но и восстановить адекватный кровоток», – пояснил Мерри.
Он – профессор патологии, биоинженерии и медицины / кардиологии в Университете штата Вашингтон.
Исследовательская группа использовала стволовые клетки человека для создания васкуляризированной конструкции или пластыря с функционирующей сетью кровеносных сосудов, имитирующей сосудистую сеть человеческого сердца.
«Очень важно было организовать сосуды в тканях вне тела», – сказал Чжэн. «Когда мы имплантировали пластырь, мы увидели, что ткань, полученная из стволовых клеток, эффективно интегрировалась с коронарным кровообращением хозяина. Это улучшило приток крови к искусственно созданной ткани и дало ей питательные вещества, необходимые для выживания."
Методы визуализации оптической микроангиографии, разработанные Рики Вангом, профессором биоинженерии из Университета штата Вашингтон, показали, что кровоток внутри трансплантатов был в двадцать раз выше, чем сообщалось для любого другого такого трансплантата. Это говорит о том, что обработка ткани в лаборатории имела значительную пользу для сердечных клеток до того, как они были имплантированы в сердца крыс, говорят исследователи.
Работа финансировалась грантом Национального института здравоохранения (R01HL141570).