Naukowcy z Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej i Instytutu Biotechnologii Molekularnej Austriackiej Akademii Nauk (IMBA) opracowali przełomową metodę tworzenia naczyń krwionośnych w warunkach laboratoryjnych. Jak piszą w najnowszym numerze czasopisma „Nature”, trójwymiarowa struktura stworzona z pomocą komórek macierzystych pomoże w badaniach uszkodzeń naczyń związanych z niektórymi chorobami, na przykład cukrzycą.

Zdolność tworzenia ludzkich naczyń krwionośnych jako organoidów wyhodowanych w laboratorium z komórek macierzystych może mieć przełomowe znaczenie – mówi współautor pracy, Josef Penninger, szef Life Sciences Institute w UBC i IMBA – Każdy organ naszego ciała jest połączony z układem krążenia. Dzięki tej metodzie będzie można skuteczniej poszukiwać przyczyn i metod terapii wielu chorób układu naczyniowego, od choroby Alzheimera, chorób układu krążenia i udarów, przez problemy z gojeniem się ran, po nowotwory i cukrzycę. 

Ilustracja naczyń krwionośnych na szalce Petriego /IMBA /Materiały prasowe

To właśnie powikłania naczyniowe związane z cukrzycą były inspiracją do tych badań. Wiele objawów tej choroby ma związek ze zmianami zachodzącymi w naczyniach, problemami z krążeniem i dotlenianiem niektórych organów. Mimo że cukrzyca dotyka na całym świecie około 420 milionów ludzi, wiedza na temat mechanizmów w jakie uszkadza naczynia jest wciąż bardzo mała. To utrudnia prace nad odpowiednią terapią.

Przełomowy, trójwymiarowy model układu naczyniowego, opracowany przez Penningera i współpracowników znakomicie odtwarza strukturę i funkcję prawdziwych żył i tętnic. Po przeszczepieniu ich do organizmu myszy naczynia te podejmują normalną pracę. To pokazuje, że można prowadzić badania nad ludzkim układem krążenia na zwierzętach.

Zmiany cukrzycowe (po prawej) w prawdziwych (u góry) i sztucznych naczyniach krwionośnych /IMBA /Materiały prasowe

Jednym ze skutków cukrzycy jest zgrubienie błony podstawnej naczyń krwionośnych, silnie utrudniające dostarczanie do organów ciała tlenu i substancji odżywczych. To prowadzi do licznych problemów zdrowotnych: od niewydolności nerek, przez udary i zawały serca, po ślepotę i choroby naczyń obwodowych. Po tym jak w laboratorium naukowcy poddali swój model warunkom odpowiadającym cukrzycy, zareagował tak, jak prawdziwe naczynia krwionośne. Ku naszemu zaskoczeniu doszło do silnego zgrubienia błony podstawnej w naszych organoidach – mówi pierwszy autor pracy, Reiner Wimmer z IMBA – Ten efekt był bardzo podobny do tego, co obserwujemy u pacjentów cierpiących na cukrzycę. 

Naczynia krwionośne

Prowadzone na nowym modelu poszukiwania substancji chemicznych, które mogłyby zablokować grubienie naczyń krwionosnych pokazały, że żaden z obecnych leków przeciwcukrzycowych nie daje w tym obszarze pozytywnych efektów. Autorzy pracy zauważyli jednak korzystne działanie inhibitora gamma sekretazy, co sugeruje, że w przyszłości blokowanie tego enzymu może się w terapii cukrzycy przydać.

 

 

Źródło: twojezdrowie.rmf24, PhysOrg