Учени превърнаха спанак в биеща човешка сърдечна тъкан
Недостигът на органи за трансплантация е проблем, за който учените търсят решение от доста години. В актуалните лаборатории се отглеждат разнообразни човешки тъкани и даже цялостни органи. Но култивирането на маса профилирани кафези е единствено част от решението – те няма по какъв начин да просъществуват без приток на кръв.
Изключително мъчно е да се построи работеща система от фини кръвоносни съдове (известна като васкулатура), изключително когато се стигне до най-дребните капиляри, необятни единствено от 5 до 10 микрометра. Тези кръвоносни съдове придвижват кислорода и питателните субстанции, от които лабораторните тъкани имат потребност, с цел да порастват и да действат.
Сега екип от учени от Уорчестърския политехнически институт в Масачузетс, Съединени американски щати, сполучливо трансфораха листо от спанак в жива сърдечна тъкан, употребявайки фината мрежа от „ вени “, с която растението разполага.
„ Растенията и животните употребяват радикално разнообразни подходи за транспорт на течности, химични субстанции и макромолекули, и все пак има изненадващи прилики в структурите на съдовите им мрежи “ – пишат учените.
Вместо да пробват да построяват съдова конструкция от нулата, откривателите смъкват от спаначените листа зеления растителен материал, до момента в който остава единствено фината целулозна конструкция, която резервира формата.
Растителната целулоза е страховит материал за лабораторно отгледани проби, тъй като е добре изучена, съвместима е с живата тъкан и евтина за извличане. За задачите на проучването учените са купили най-обикновен спанак от локалния пазар.
За да се доберат до съдовата конструкция на спанака, учените пускат почистващ разтвор по листата, с който отмиват растителните кафези. Този развой е прочут като децелуларизация.
„ Работил съм по децелуларизация на човешко сърце в предишното, така че когато погледнах спаначеното листо, неговото стъбълце ми подсети на аорта – споделя Джошуа Герлак, водещият създател на проучването.
„ Затова си взех решение да вкараме течността през стъблото. Не бяхме сигурни дали ще работи, само че се оказа, че е много елементарно да се направи и повтори. Работи с доста други растения. “
Екипът оголва по сходен метод листа от магданоз и сладостен пелин и показва техниката даже в корените на фъстъчено растение. Учените считат, че в бъдеще разнообразни растения може да са подобаващи за разнообразни тъкани. За да тестват целулозния скелет с проба същинска тъкан, те са избрали спаначено листо, тъй като има висока централизация на съдове сходно на сърдечната тъкан.
Учените посяват сърдечните мускулни кафези в целулозната конструкция на листото и разгорещено откриват, че след няколко дни клетките са почнали непринудено да се редуцират, тъкмо както би се случило в човешка тъкан.
„ Идеята е, че разполагаме с това напълно фино, плоско парче тъкан, което към този момент има васкуларна мрежа. Би трябвало да можем да натрупаме голям брой листа да създадем по-голямо количество сърдечна тъкан “ – споделя Гершлак.
Подобна тъкан е нужна на пациенти с повредена сърдечна тъкан, която към този момент не се редуцира, както може да се случи след инфакт.
До момента проучването служи единствено за доказателство на концепцията.
„ За момента е неразбираемо по какъв начин растителната васкулатура би се интегрирала в естествената човешка васкулатура или дали ще провокира имунна реакция “ – пишат създателите.
Въпреки това, те са оптимисти.
„ Наистина имаме вяра, че тази скелетна конструкция един ден ще помогне за лекуване на пациенти – споделя Глен Годет, експерт по биомедицина, който управлява лабораторията на Уорчестърския политехнически институт. „ Имаме още доста работа, само че дотук нещата вървят доста обещаващо. “
„ Да вземеш нещо толкоз просто като листото на спанака, който пораства в обилие, и да го превърнеш в тъкан, през която може да протича кръв – това е в действителност доста, доста вълнуващо и се надяваме, че е забележителен прогрес в региона. “
Това не е първият случай, в който учените употребяват растение за построяването на тъкани. Един екип от Отава, Канада, предходната година се прочу със своя арт план, който сътвори човешко ухо от парче ябълка.
Не приказваме и само за биологични тъкани. Преди към месец сътвориха „ роза киборг “ с функционираща електронна „ съдова система “ в стеблото и листата.
Използването на растения е единствено един от методите, по които могат да се основат мрежи от кръвоносни съдове за човешка тъкан. Учените изследват опциите на 3D принтирането за същата цел.
Времето ще покаже кой от тези подходи ще се окаже най-практичен отвън лабораторията, само че несъмнено е вълнуващо да се следи развиването в тази сфера.
Източник: Science Alert
