Reklama.
Reklama.
Reklama.
Komórki macierzyste w kapsułkach lekiem na choroby serca
Leczenie chorób serca komórkami macierzystymi w końcu może stać się rzeczywistością. Dotychczas terapii w oparciu o różne formy szpiku kostnego i komórek macierzystych poddano tysiące pacjentów na całym świcie. Jednak w większości przypadków, wpływ leczenia na funkcje serca był albo nieznaczny, albo niespójny. Wynikało to z niemożności zatrzymania komórek w sercu chorego lub ich śmierci w niedługim czasie od wprowadzenia do organizmu. Tymczasem kardiolodzy z Uniwersytetu Emory znaleźli rozwiązanie dla tego problemu.
Reklama.
Kapsułki zregenerują serce po zawale?
Badacze z Uniwersytetu Emory umieścili komórki macierzyste w kapsułkach wyprodukowanych z alginianu, czyli specjalnej substancji żelowej. W ten sposób pozostają one w jednym miejscu, stopniowo uwalniając swoje właściwości lecznicze. W eksperymencie badacze wykorzystali komórki mezenchymalne, które wszczepili w serca myszy po ataku serca. W porównaniu z rezultatami uzyskanymi na drodze terapii wolnymi komórkami, kapsułki wykazały wyższą skuteczność – zmniejszyły wielkość blizn i przyspieszyły wzrost nowych naczyń krwionośnych. Ponadto, okazało się, że więcej komórek zamkniętych w kapsułkach było w stanie przeżyć.
Badacze z Uniwersytetu Emory umieścili komórki macierzyste w kapsułkach wyprodukowanych z alginianu, czyli specjalnej substancji żelowej. W ten sposób pozostają one w jednym miejscu, stopniowo uwalniając swoje właściwości lecznicze. W eksperymencie badacze wykorzystali komórki mezenchymalne, które wszczepili w serca myszy po ataku serca. W porównaniu z rezultatami uzyskanymi na drodze terapii wolnymi komórkami, kapsułki wykazały wyższą skuteczność – zmniejszyły wielkość blizn i przyspieszyły wzrost nowych naczyń krwionośnych. Ponadto, okazało się, że więcej komórek zamkniętych w kapsułkach było w stanie przeżyć.
Wydaje się, że jest to skuteczny sposób na zwiększenie wskaźników retencji komórek i przedłużenie ich żywotności – mówi prof. W. Robert Taylor ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Emory. Jak dodaje, strategia ta może mieć zastosowanie w przypadku wielu rodzajów komórek w terapii regeneracyjnej chorób serca. Wyniki badania ukazały się na łamach „Journal of the American Heart Association”.
Jak działają komórki macierzyste?
Po wprowadzeniu do serca po zawale, komórki macierzyste napotykają zarówno nieprzyjazne środowisko zapalne, jak i mechaniczne siły utrudniające ich funkcjonowanie – podaje prof. Taylor. Zdaniem specjalisty, komórki te są „stworzeniami społecznymi” – lubią przebywać razem. W świetle poprzednich badań, skupiających się na terapii komórkowej u pacjentów po zawale mięśnia sercowego, stwierdzić można, że ponad 90% wprowadzonych komórek traconych jest w ciągu pierwszej godziny. Dlatego też badacze stwierdzili, że w celu zwiększenia skuteczności zabiegu konieczne jest skoncentrowanie się na ich efektywniejszej retencji.
Po wprowadzeniu do serca po zawale, komórki macierzyste napotykają zarówno nieprzyjazne środowisko zapalne, jak i mechaniczne siły utrudniające ich funkcjonowanie – podaje prof. Taylor. Zdaniem specjalisty, komórki te są „stworzeniami społecznymi” – lubią przebywać razem. W świetle poprzednich badań, skupiających się na terapii komórkowej u pacjentów po zawale mięśnia sercowego, stwierdzić można, że ponad 90% wprowadzonych komórek traconych jest w ciągu pierwszej godziny. Dlatego też badacze stwierdzili, że w celu zwiększenia skuteczności zabiegu konieczne jest skoncentrowanie się na ich efektywniejszej retencji.
Wskutek hermetyzacji, wszystkie mezenchymalne komórki macierzyste pozostają w jednym miejscu. Pozwala im to efektywniej wyczuwać otaczające środowisko, uwalniać odpowiednie porcje białek, takich jak czynniki wzrostu, oraz uniemożliwia większym białkom, np. przeciwciałom, dostanie się do serca i zaburzenie ich funkcji.
Alginian, czyli materiał użyty do zamknięcia komórek macierzystych, posiada wiele zastosowań biomedycznych i kulinarnych. Jest narzędziem używanym przez wielu pomysłowych szefów kuchni oraz w produkcji opatrunków. Stomatolodzy stosują go do wykonywania wycisków dentystycznych. Dr Collin Weber z Uniwersytetu Emory wykorzystał alginian w testach klinicznych dotyczących terapii cukrzycy, do zamknięcia komórek produkujących insulinę. Hermetyzacja komórek w żelu uniemożliwia ich integrację z tkanką mięśniową serca i zastąpienie martwych komórek – podkreślają specjaliści.
Skutki zastosowania kapsułek
Zdaniem badaczy, największą zaletą zastosowania mezenchymalnych komórek macierzystych jest dostarczenie sercu hormonów i czynników wzrostu, które wspomagają regenerację naczyń krwionośnych. Okazało się, że po zastosowaniu kapsułek badaczom udało się uzyskać kilkakrotnie wyższą gęstość naczyń krwionośnych niż w przypadku wykorzystania pojedynczych komórek. Komórki te pozyskać można z takich tkanek dorosłego człowieka, jak szpik kostny czy tłuszcz. Posiadają one zdolność przeobrażenia się w kość, tłuszcz lub komórki chrząstki, jednak nie w komórki mięśniowe czy mózgowe.
Zdaniem badaczy, największą zaletą zastosowania mezenchymalnych komórek macierzystych jest dostarczenie sercu hormonów i czynników wzrostu, które wspomagają regenerację naczyń krwionośnych. Okazało się, że po zastosowaniu kapsułek badaczom udało się uzyskać kilkakrotnie wyższą gęstość naczyń krwionośnych niż w przypadku wykorzystania pojedynczych komórek. Komórki te pozyskać można z takich tkanek dorosłego człowieka, jak szpik kostny czy tłuszcz. Posiadają one zdolność przeobrażenia się w kość, tłuszcz lub komórki chrząstki, jednak nie w komórki mięśniowe czy mózgowe.
Miesiąc po sztucznym zawale serca, frakcja wyrzutowa – czyli miara ilości krwi wypompowywanej z lewej komory serca w czasie jednego skurczu – spadła z 72% do 34%. Po podaniu komórek macierzystych w kapsułkach osiągnęła ona wartość 56%, a po zastosowaniu samych komórek – 39%. Jak długo komórki macierzyste pozostają w sercu? Wykorzystany w badaniu materiał hydrożelowy rozłożył się po 10 dniach. Prof. Tylor planuje przeprowadzenie kolejnych badań, w których wykorzysta inne substancje, aby sprawdzić, czy proces ten można dodatkowo wydłużyć. Jak podkreśla autor badania, celem jego zespołu jest zastosowanie w terapii komórkowej własnych (autologicznych) komórek pacjenta.
Z innymi schorzeniami serca i metodami ich leczenia zapoznasz się na Kardiolo.pl.
Reklama.