Vezikuly slúžia na opravu buniek po srdcovom infarkte
Vedci z Harvardskej John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences odhalili možné mechanizmy liečivej sily a funkcie vezikúl. Tím preukázal túto schopnosť nielen tým, že resuscitoval bunky po srdcovom infarkte, ale tiež ich dokázal udržať funkčné v neprítomnosti kyslíka počas choroby. Túto funkcionalitu predviedli v ľudskom tkanive pomocou systému orgán na čipe so vstavanými senzormi, ktoré kontinuálne sledovali tieto kontrakcie tkaniva.
Opravte ischemickú cievnu mozgovú príhodu pomocou funkcie vezikúl
Tím tiež ukázal, že títo medzibunkové cestovatelia môžu pochádzať z endotelových buniek, ktoré lemujú povrch ciev a starajú sa o ne jednoduchšie ako o kmeňové bunky. Použitá technológia je taká pokročilá, že ju vedci môžu použiť na vývoj liekov. V tejto štúdii vedci napodobnili srdcovú chorobu pomocou tkaniva na čipe obsahujúcom ľudské bunky. Okrem toho je možné vyvinúť nový terapeutický prístup na liečbu srdcových chorôb. K srdcovému infarktu alebo infarktu myokardu dochádza vtedy, keď je zablokovaný prietok krvi do srdca. Samozrejme, najlepší spôsob, ako liečiť infarkt, je obnoviť prietok krvi. Tento proces však môže v skutočnosti spôsobiť väčšie poškodenie buniek v srdci. K takej ischemickej reperfúzii alebo reoxygenácii dochádza, keď sa krvné zásobenie vráti do tkanív po období nedostatku kyslíka.
Bunková reakcia na to zahŕňa mnoho mechanizmov, ako je preťaženie vápnikom a protónmi, oxidačný stres, mitochondriálna dysfunkcia a ďalšie. Tieto komplexné procesy predstavujú výzvu pre vývoj účinných terapií, ktoré môžu riešiť každý z týchto problémov. V tomto prípade môže prísť do úvahy funkcia vezikúl pochádzajúca z endotelu. Pretože tieto vezikuly pochádzajú z vaskulárneho tkaniva špeciálne navrhnutého pre hypoxický stres, vedci predpokladali, že náboj, ktorý nesú, môže priamo chrániť srdcový sval. Mnoho z týchto bielkovín súvisí s metabolickými procesmi, ako je dýchanie, signalizácia a homeostáza. Inými slovami, mnoho procesov súvisí s reakciou srdca na stres.
výsledky výskumu
Vedci zistili, že kardiomyocyty v tkanivách ošetrených funkciou vezikúl sa lepšie prispôsobujú stresovým podmienkam. To im umožnilo udržať si vyššie pracovné zaťaženie. Tím si spôsobil umelé zranenie obmedzením kyslíka na tri hodiny, po ktorých nasledovala 90 -minútová reoxygenácia. Potom zmerali percento mŕtvych buniek a kontrakcie tkaniva. Takto ošetrené srdcové tkanivo malo o polovicu menej mŕtvych buniek a silu kontrakcie štyrikrát väčšiu ako neošetrené tkanivo po úraze. Výskumný tím tiež zistil, že poranené kardiomyocyty ošetrené extracelulárnymi vezikulami majú množstvo proteínov, ktoré sú v porovnaní s neošetrenými bunkami podobnejšie nezraneným. Vedci prekvapivo tiež zistili, že takto ošetrené bunky sa naďalej sťahujú aj bez kyslíka.
the Výsledky štúdie ukazujú, že vezikuly dopĺňajú poškodené bunky proteínmi a signálnymi molekulami. To podporuje rôzne metabolické procesy a otvára cestu pre nové terapeutické prístupy. Takéto bunkové terapie by mohli byť prospešné, ak tradičný model molekuly nelieči srdcové choroby. V budúcnosti bude teda medicína schopná používať syntetické exozómy, ktoré sú efektívnejšie a prístupnejšie terapeutickými spôsobmi.