Текст уведомления здесь

Российские ученые исследовали структуру регенерирующей сердечной ткани

Российские биофизики выяснили, как именно клетки сердца и соединительной ткани взаимодействуют со структурой подложки из полимерных нановолокон в составе нанокаркаса для клеток сердца.
Добавить в закладки
Комментарии

Регенеративная медицина — один из перспективных методов лечения в тех случаях, когда традиционные подходы бессильны помочь больному. Этот принцип основан на восстановлении повреждений в органах человеческого организма. Для восстановления поврежденных клеток сердца биоинженеры разрабатывают специальную регенерирующую ткань, которую как «заплатку» накладывают на поврежденный участок органа. В 2015 году была успешно испытана регенерирующая ткань из белка FSTL1, восстанавливающая сердце после инфаркта.

Регенерирующая сердечная ткань обычно включает в себя подложку, на которой будут выращиваться клетки сердца — кардиомиоциты, и клетки соединительной ткани — фибробласты. Такая подложка представляет собой матрицу из полимерных волокон. Нановолокна заменяют внеклеточный матрикс — внешнюю поверхность клеток, которая нужна для структурной поддержки. Также через них вводятся вещества для биохимического воздействия на клетки регенеративной ткани. Поэтому, чтобы подобрать нановолокна для подложки с нужными свойствами, биоинженерам необходимо точно знать, как взаимодействуют все компоненты регенерирующей ткани.

3D-модель кардиомиоцита, обволакивающего нановолокна, полученная методом зондовой томографии наносрезов клетки. Предоставлено авторами исследования. Изображение: пресс-служба МФТИ.
3D-модель кардиомиоцита, обволакивающего нановолокна, полученная методом зондовой томографии наносрезов клетки. Предоставлено авторами исследования. Изображение: пресс-служба МФТИ.

Российские ученые исследовали взаимодействие подложки из полимерных волокон с клетками сердца крыс. Вначале ученые изучили строение выращенных на подложке кардиомиоцитов и фибробластов с помощью конфокальной лазерно-сканирующей микроскопии. Для этого кардиомиоциты, фибробласты и нановолокна были помечены флуоресцентными антителами. Полученные 3D-изображения клеток показали, что они вытянуты вдоль нановолокон и имеют веретенообразную форму.

Затем ученые получили изображение срезов ткани с помощью просвечивающей электронной микроскопии. Изображения показали, что кардиомиоциты при росте на подложке обволакивают нановолокна со всех сторон. Фибробласты же имели более жесткую структуру и меньшую площадь взаимодействия с нановолокнами и опирались на них лишь с одной стороны.

Таким образом, впервые полученные результаты показали, что кардиомиоциты при росте на подложке будут прочнее держаться на ней и лучше взаимодействовать с регуляторными молекулами, проходящими через подложку. В случае же с фибробластами эти клетки будут менее стабильно удерживаться на подложке и не получать часть регуляторных молекул. Эти результаты дают в руки биоинженеров более полное понимание свойств регенерирующей ткани и возможность сделать ее более эффективной.

Изображение фибробласта в разрезе, полученное методом просвечивающей электронной микроскопии. 1 — клетка фибробласта; 2 — нановолокно; er — эндоплазматический ретикулум; N — ядро. Предоставлено авторами исследования. Фото: пресс-служба МФТИ

Изображение фибробласта в разрезе, полученное методом просвечивающей электронной микроскопии. 1 — клетка фибробласта; 2 — нановолокно; er — эндоплазматический ретикулум; N — ядро. Предоставлено авторами исследования. Фото: пресс-служба МФТИ

Исследование опубликовано в журнале Acta Biomaterialia.

Ранее ученые из Университета Огайо создали новую технологию, с помощью которой можно перепрограммировать клетки кожи в другие виды клеток.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы