Τα κυστίδια λειτουργούν για την επιδιόρθωση των κυττάρων μετά από καρδιακή προσβολή

Οι επιστήμονες της Σχολής Μηχανικών και Εφαρμοσμένων Επιστημών του Χάρβαρντ Τζον Α. Πόλσον ανακάλυψαν πιθανούς μηχανισμούς για θεραπευτική δύναμη και λειτουργία κυστιδίων. Η ομάδα απέδειξε αυτή την ικανότητα όχι μόνο αναζωογονώντας τα κύτταρα μετά από καρδιακή προσβολή, αλλά επίσης ικανή να τα διατηρήσει λειτουργικά απουσία οξυγόνου κατά τη διάρκεια της ασθένειας. Έδειξαν αυτή τη λειτουργικότητα στον ανθρώπινο ιστό χρησιμοποιώντας ένα σύστημα οργάνου σε ένα τσιπ με ενσωματωμένους αισθητήρες που παρακολουθούσαν συνεχώς τέτοιες συσπάσεις ιστών.

Επιδιορθώστε το ισχαιμικό εγκεφαλικό επεισόδιο μέσω της λειτουργίας των κυστιδίων

Η ομάδα έδειξε επίσης ότι αυτοί οι διακυτταρικοί ταξιδιώτες μπορεί να προέρχονται από ενδοθηλιακά κύτταρα, τα οποία ευθυγραμμίζονται με την επιφάνεια των αιμοφόρων αγγείων και φροντίζονται ευκολότερα από τα βλαστικά κύτταρα. Η τεχνολογία που χρησιμοποιείται είναι τόσο προηγμένη που οι επιστήμονες μπορούν να την χρησιμοποιήσουν για την ανάπτυξη φαρμάκων. Σε αυτή τη μελέτη, οι ερευνητές μιμήθηκαν μια καρδιακή νόσο χρησιμοποιώντας ιστό σε ένα τσιπ που περιέχει ανθρώπινα κύτταρα. Επιπλέον, μπορεί να αναπτυχθεί μια νέα θεραπευτική προσέγγιση για τη θεραπεία καρδιακών παθήσεων. Τα καρδιακά επεισόδια, ή εμφράγματα του μυοκαρδίου, συμβαίνουν όταν η ροή του αίματος προς την καρδιά εμποδίζεται. Φυσικά, ο καλύτερος τρόπος αντιμετώπισης καρδιακής προσβολής είναι η αποκατάσταση της ροής του αίματος. Ωστόσο, αυτή η διαδικασία μπορεί πραγματικά να προκαλέσει μεγαλύτερη βλάβη στα κύτταρα της καρδιάς. Μια τέτοια ισχαιμική επαναιμάτωση ή επαναξυγόνωση συμβαίνει όταν η παροχή αίματος επιστρέφει στους ιστούς μετά από μια περίοδο έλλειψης οξυγόνου.

Η κυτταρική απάντηση σε αυτό περιλαμβάνει πολλαπλούς μηχανισμούς όπως υπερφόρτωση ασβεστίου και πρωτονίων, οξειδωτικό στρες, μιτοχονδριακή δυσλειτουργία και άλλα. Αυτές οι πολύπλοκες διαδικασίες αποτελούν πρόκληση για την ανάπτυξη αποτελεσματικών θεραπειών που μπορούν να αντιμετωπίσουν καθένα από αυτά τα προβλήματα. Σε αυτή την περίπτωση, η λειτουργία των κυστιδίων που προέρχεται από το ενδοθήλιο μπορεί να μπει στο παιχνίδι. Επειδή αυτά τα κυστίδια προέρχονται από αγγειακό ιστό ειδικά σχεδιασμένο για υποξικό στρες, οι ερευνητές υπέθεσαν ότι το φορτίο που μεταφέρουν θα μπορούσε να προστατεύσει άμεσα τον καρδιακό μυ. Πολλές από αυτές τις πρωτεΐνες σχετίζονται με μεταβολικές διεργασίες όπως η αναπνοή, η σηματοδότηση και η ομοιόσταση. Με άλλα λόγια, πολλές διαδικασίες σχετίζονται με την ανταπόκριση της καρδιάς στο στρες.

αποτελέσματα της έρευνας

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα καρδιομυοκύτταρα στους ιστούς που υποβάλλονται σε θεραπεία με κυστίδια προσαρμόζονται καλύτερα στις συνθήκες στρες. Αυτό τους επέτρεψε να διατηρήσουν μεγαλύτερο φόρτο εργασίας. Η ομάδα προκάλεσε έναν τεχνητό τραυματισμό περιορίζοντας το οξυγόνο για τρεις ώρες, ακολουθούμενο από 90 λεπτά επαναξυγόνωσης. Στη συνέχεια μέτρησαν το ποσοστό των νεκρών κυττάρων και τις συσπάσεις του ιστού. Ο καρδιακός ιστός που υποβλήθηκε σε επεξεργασία με αυτόν τον τρόπο είχε τα μισά περισσότερα νεκρά κύτταρα και μια δύναμη συστολής τέσσερις φορές μεγαλύτερη από αυτή του ιστού χωρίς θεραπεία μετά από τραυματισμό. Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε επίσης ότι τα τραυματισμένα καρδιομυοκύτταρα που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με εξωκυτταρικά κυστίδια είχαν έναν αριθμό πρωτεϊνών που μοιάζουν περισσότερο με τα μη τραυματισμένα σε σύγκριση με τα κύτταρα χωρίς θεραπεία. Παραδόξως, οι επιστήμονες παρατήρησαν επίσης ότι τα κύτταρα που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με αυτόν τον τρόπο συνέχισαν να συστέλλονται ακόμη και χωρίς οξυγόνο.

ο Τα αποτελέσματα της μελέτης δείχνουν, ότι τα κυστίδια συμπληρώνουν τα τραυματισμένα κύτταρα με πρωτεΐνες και μόρια σηματοδότησης. Αυτό υποστηρίζει διάφορες μεταβολικές διεργασίες και ανοίγει το δρόμο για νέες θεραπευτικές προσεγγίσεις. Τέτοιες κυτταρικές θεραπείες θα μπορούσαν να είναι επωφελείς εάν το παραδοσιακό μοντέλο ενός μορίου δεν θεραπεύει τις καρδιακές παθήσεις. Έτσι, στο μέλλον, η ιατρική θα μπορεί να χρησιμοποιεί συνθετικά εξωσώματα που είναι πιο αποτελεσματικά και προσβάσιμα με θεραπευτικούς τρόπους.