logo

Пользовательского поиска

Friday 21st of September 2018

Стволовые клетки в альгинатовых капсулах для лечения инфаркта

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Стволовые клетки
Автор: Administrator   
16.10.2013 15:48

 

Альгинат уже используется в нескольких областях медицины. Он применяется в перевязочных материалах и в стоматологии.  Здесь он образует капсулы вокруг мезенхимальных стволовых клеток. В каждой капсуле размером 250 мкм содержится около 200 клеток.

Альгинат уже используется в нескольких областях медицины. Он применяется в перевязочных материалах и в стоматологии. Здесь он образует капсулы вокруг мезенхимальных стволовых клеток. В каждой капсуле размером 250 мкм содержится около 200 клеток. (Фото: Emory University)


Терапия инфаркта миокарда и других сердечно-сосудистых заболеваний стволовыми клетками развивается. На сегодня во всем мире такое лечение, в рамках клинических испытаний с использованием одного из типов стволовых клетокмезенхимальных стволовых клеток, – получили уже тысячи пациентов с болезнями сердца. Но результаты многих из этих исследований либо скромны, либо неоднозначны. Одной из причин тому является быстрая элиминация клеток из сердца и их массовая гибель – в первые часы и даже минуты – после введения.


Значительный шаг вперед в решении этой проблемы, как представляется, удалось сделать ученым-кардиологам Университета Эмори (Emory University). Они упаковывали стволовые клетки в капсулу из гелеобразного вещества альгината. Упакованные таким образом клетки остаются в сердце и в течение продолжительного периода времени высвобождают свои исцеляющие факторы.

Инкапсулированные мезенхимальные стволовые клетки имплантируются в патч. Исследователи только что провели его тестирование на крысах с моделью инфаркта миокарда. По сравнению с контрольными животными, которым вводились ничем не защищенные клетки (или не вводилось ничего), крысы с капсульными патчами демонстрировали усиление функции сердца, уменьшение размера соединительнотканного рубца и более интенсивный рост новых кровеносных сосудов. Кроме того, жизнеспособность сохраняло гораздо большее количество клеток.

«В контексте сердечной клеточной терапии такой подход, по-видимому, является эффективным способом сохранения клеток и поддержания их жизнеспособности», - говорит В. Роберт Тейлор (W. Robert Taylor), MD, директор кардиологического отделения Школы медицины Университета Эмори (Emory University School of Medicine), профессор кафедры биомедицинской инженерии Технологического института Джорджии (Georgia Institute of Technology) и Университета Эмори. «Эта стратегия может применяться ко многим типам клеток в регенеративной терапии сердечно-сосудистых заболеваний».

В сердце, перенесшем инфаркт миокарда, клетки сталкиваются как с негостеприимной воспалительной средой – клетками иммунной системы и иммуноглобулинами, – так и с механическими силами, которые просто выталкивают их из органа, как «пальцы, сжимающие скользкие семена арбуза», сравнивает профессор Тейлор.

«Эти клетки – социальные существа, и они любят быть вместе», - продолжает профессор. «Из результатов некоторых исследований по клеточной терапии последствий инфаркта миокарда известно, что в течение первого часа теряется более 90 процентов клеток. Исходя из этих цифр, легко понять, где нужно искать пути к повышению эффективности».

Инкапсуляция удерживает мезенхимальные стволовые клетки вместе и оставляет им возможность воспринимать сигналы внешней среды. Клетки могут высвобождать вырабатываемые ими небольшие белковые молекулы, такие как факторы роста, оставаясь в то же время защищенными от крупных белков, таких как антитела.

В. Роберт Тейлор (W. Robert Taylor), MD, профессор медицины и директор кардиологического отделения Школы медицины Университета Эмори, профессор кафедры биомедицинской инженерии Технологического института Джорджии и Университета Эмори.

 

В. Роберт Тейлор (W. Robert Taylor), MD, профессор медицины и директор кардиологического отделения Школы медицины Университета Эмори, профессор кафедры биомедицинской инженерии Технологического института Джорджии и Университета Эмори. (Фото: medicine.emory.edu)

 

 

Альгинат – вещество, используемое для инкапсуляции стволовых клеток, – имеет широчайшую сферу применении – от биомедицины до кулинарии. Это и инструмент в руках изобретательных шеф-поваров, и составная часть перевязочных материалов, и паста, используемая стоматологами. Соавтор исследования Коллин Вебер (Collin Weber), MD, занимающийся изучением диабета, использует альгинат для инкапсуляции инсулин-продуцирующих островковых клеток, и сейчас альгинат-инкапсулированные островки проходят клинические испытания.

Упаковка клеток в гель, конечно, не дает им становиться частью сердечной мышечной ткани (и препятствует замене отмерших клеток), но в данном случае мезенхимальные стволовые клетки предназначены совсем не для этого.

Основным преимуществом их использования, считают ученые, является то, что они обеспечивают сердце гормонами и ростовыми факторами, стимулирующими регенерацию кровеносных сосудов, предотвращающими апоптоз, модулирующими иммунный ответ, рекрутирующими стволовые клетки и клетки-предшественники.

За месяц после искусственно вызванного инфаркта миокарда фракция выброса сердца крыс – показатель доли крови, в процентном выражении, выбрасываемой из сердца в аорту во время каждого сокращения, – упала с 72 до 34 процентов. Введение инкапсулированных мезенхимальных стволовых клеток привело к увеличению фракции выброса до 56 процентов – значительное улучшение, особенно если учесть, что не инкапсулированные клетки не позволяют поднять этот показатель выше 39 процентов.

Одним из основных эффектов трансплантации стволовых клеток, по-видимому, является стимуляция роста кровеносных сосудов: у крыс, получивших инкапсулированные клетки, плотность кровеносных сосудов в пораженной инфарктом миокарда области в несколько раз превышала контрольные показатели.

Как долго инкапсулированные стволовые клетки остаются в сердце? Гидрогелевый патч из биоразлагаемого полиэтиленгликоля (ПЭГ), использованный в данном исследовании, разрушается за 10 дней. Лаборатория профессора Тейлора планирует протестировать различные материалы и выяснить их возможности с точки зрения скорости разрушения в организме. От этого в значительной степени будет зависеть время сохранения клеток.

В клинических условиях в качестве источника материалов для клеточной терапии должны использоваться собственные (аутологичные) клетки пациента. Источником мезенхимальных стволовых клеток может быть его костный мозг. Эти клетки относительно легко культивировать и размножать вне организма. Количество клеток достаточное для терапевтического эффекта можно получить за нескольких дней.

Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of the American Heart Association. Первый автор статьи – научный сотрудник Ребекка Левит (Rebecca Levit), MD. В разработке патча, используемого для фиксации инкапсулированных клеток на сердце, она и ее коллеги сотрудничали с лабораторией Андреса Гарсия (Andrés Garcia), PhD.

 

 

По материалам

Packaging stem cells in capsules for heart therapy

 

Оригинальная статья:

R. D. Levit, N. Landazuri, E. A. Phelps, M. E. Brown, A. J. Garcia, M. E. Davis, G. Joseph, R. Long, S. A. Safley, J. D. Suever, A. N. Lyle, C. J. Weber, W. R. Taylor. Cellular Encapsulation Enhances Cardiac Repair

 

Источник: NanoNewsNet

 

Разработан биоразлагаемый гидрогель для лечения диабета 1 типа

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday2076
mod_vvisit_counterYesterday1793
mod_vvisit_counterThis week10150
mod_vvisit_counterLast week6507
mod_vvisit_counterThis month22898
mod_vvisit_counterLast month26517
mod_vvisit_counterAll days4113304

We have: 10 guests, 5 bots online
Your IP: 54.166.141.69
 , 
Today: Сен 20, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.