Blog poświęcony jest popularyzacji osiągnięć inżynierii tkankowej
Blog > Komentarze do wpisu

Jak wyhodować naczynie krwionośne? Część II

Równoległe zaimplementowanie polimeru sztucznego i naturalnego pozwala na wyzyskanie cech pozytywnych ich obu. Obłożenie rusztowania z sztucznego polimeru cząsteczkami kolagenu bądź fibronektyny skutkuje tym, iż komórki chętniej przytwierdzają się do nich jak również namnażają na ich powierzchni. Jako skafold dla komórek może zostać zastosowany żel zrobiony z fibryny, jednak żele takie są delikatne i prezentują niską mechaniczną odporność.

serceMożliwe jest w takiej sytuacji użycie rusztowania z polimeru sztucznego do wzmacnienia struktury żelu. Część badaczy technologią elektroprzędzenia uzyskiwała nici z mieszanin dwu bądź nawet trzech polimerów. W skład mieszaniny wchodził polimer sztuczny (przykładowo polikaprolakton, polilaktyd) plus surowiec naturalny (np. kolagen, chitozan). Niektórzy używali białek pozyskanych technikami inżynierii genetycznej. Przykładem takiego środka jest pajęcza fibroina posiadająca fragmenty RGD (arginina, glicyna, asparaginian) rozpoznawana przez integryny. Inna strategia produkowania naczyń krwionośnych polega na zastosowaniu odkomórczonych tkanek zwierzęcych (ewentualnie ludzkich). Przeważnie stosowane tu były rzecz jasna naczynia krwionośne, jednak wykorzystywano również moczowody, blaszkę owodniową lub błonę śluzową jelita. Pacjentowi może zostać implantowane takie odkomórczone naczynie, które po wszczepieniu może zostać skolonizowane przez jego własne komórki. Tego rodzaju protezy naczyniowe są już dosyć długo dostępne komercyjnie (np. Artegraft, SynerGraft), wszelako nie odniosły one sukcesu, jak też nie są na większą skalę aplikowane. Efekty lecznicze w ich przypadku nie okazały się doskonalsze niż dla innych procedur, natomiast do najpoważniejszych powikłań zakwalifikować należy wytwarzanie się skrzepów, infekcje oraz tętniaki. Przypuszcza się, iż słabsze od założonych rezultaty odkomórczonych protez naczyniowych są spowodowane właśnie brakiem komórek, zaś w pierwszym rzędzie z brakiem śródbłonka. Stąd robione obecnie badania naukowe często obejmują kolonizację takich protez naczyniowych komórkami pacjenta. Dostarcza się komórki endotelium, komórki mięśni gładkich i czasem fibroblasty. Następna, dosyć oryginalna technika, wykorzystywana do wytwarzania naczyń polega na nakładaniu na siebie warstewek komórek. Komórki rozmnaża się najpierw w normalnych warunkach: na powierzchni plastikowej szalki. W momencie gdy komórki powielą się do dosyć znacznej gęstości i utworzą gęstą warstwę, odłącza się je od powierzchni szalki. Później takie warstewki układa się jedną na drugiej, po czym zawija w rurkę. Do wnętrza otrzymanej cewki nakłada się komórki śródbłonka. Następnie taką konstrukcję kultywuje się przez jakiś okres, tak żeby poszczególne warstewki zintegrowały się ze sobą i żeby komórki utworzyły dużą ilość macierzy międzykomórkowej. Warstewki komórkowe można wykonywać z komórek mięśni gładkich lub fibroblastów. Naczynia krwionośne otrzymane tą strategią bywały już wszczepiane pacjentom jako przetoki tętniczo-żylne, z dość pozytywnym skutkiem.

Osobliwa strategia robienia naczyń krwionośnych zakłada wyhodowanie go in vitro przy zastosowaniu metody składania warstw allogenicznych komórek człowieka, a w momencie, w którym dysponuje już ono optymalną strukturą, zniszczenie jego komórek. Takie odkomórczone naczynie może zostać wszyte choremu. Alternatywne rozwiązanie polega na zasiedleniu omawianego naczynia komórkami leczonego człowieka przed wszczepieniem. Żeby robione in vitro naczynie krwionośne tworzyło porządną budowę a także odporność, szczególnie potrzebne są należyte impulsy mechaniczne. W warunkach in vivo naczynia krwionośne, zwłaszcza tętnice, są eksponowane na okresowo zmieniające się ciśnienie krwi. Okazuje się, że jest to ważny czynnik pobudzający komórki naczynia do przemodelowania jego ściany. Komórki te umieją w takich warunkach nasilać wytwarzanie proteiny bardzo ważnej dla pracy naczynia: elastyny. Szereg naukowców próbuje w swoich pracowniach zapewnić produkowanym naczyniom krwionośnym zbliżone warunki jak w organizmie. Konstruowane naczynie jest przepłukiwane pożywką, której ciśnienie miarowo się zmienia. W tym celu konstruuje się specjalne bioreaktory perfuzyjne.

poniedziałek, 29 maja 2017, angrybird12

Polecane wpisy