Австралийские исследователи добились двух первых результатов, которые помогут в глобальной борьбе с сердечными заболеваниями: они создали крошечное бьющееся сердце с собственной сосудистой системой, а затем обнаружили, как сосудистая система влияет на повреждение сердца, вызванное воспалением.
Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются одной из основных причин смертности во всем мире. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), сердечно-сосудистые заболевания ежегодно уносят около 17,9 миллионов жизней. Ожидается, что уровень смертности от сердечно-сосудистых заболеваний будет расти, учитывая старение населения и воздействие факторов риска, связанных с образом жизни.
ССЗ включают любые состояния, которые влияют на сердце или кровообращение, такие как сердечный приступ и ишемическая болезнь сердца. , высокое кровяное давление, инсульт и сосудистая деменция. Учитывая распространенность сердечно-сосудистых заболеваний, важно, чтобы исследования продолжали открывать новые способы профилактики, диагностики и лечения этой группы заболеваний.
Австралийские исследователи внесли свой вклад в ускорение исследований в области сердечных заболеваний, создав крошечный органоид сердца.
Органоиды — это крошечные структуры, имитирующие человеческие органы. Их выращивают в лаборатории с использованием плюрипотентных стволовых клеток человека, которые можно получить с помощью «перепрограммированных» клеток кожи или крови.
«Каждый органоид размером примерно с семя чиа, размером всего 1,5 дюйма. миллиметров [0,06 дюйма] в поперечнике, но внутри находится 50 000 клеток, представляющих различные типы клеток, из которых состоит сердце», — сказал Джеймс Хадсон, автор исследования.
Здесь исследователи создали крошечный бьющийся органоид, в котором нет ничего нового. Но впервые им удалось успешно включить сосудистые клетки, клетки, выстилающие кровеносные сосуды, что еще больше приблизило модель сердца к воспроизведению реального объекта.
«Включение сосудистых клеток в наши мини-сердечные мышцы очень важно, потому что мы обнаружили, что они играют ключевую роль в биологии тканей», — сказал Хадсон. «Сосудистые клетки заставляли органоиды лучше функционировать и сильнее биться. Это действительно открыло нам возможность лучше понять сердце и точно моделировать заболевание».
Дополнительный бонус в виде сосудистых клеток означал, что исследователи могли исследовать, как они влияют на воспаление, которое может вызвать ригидность сердца. В другом исследовании исследователи обнаружили ключевую роль сосудистой системы в повреждении сердечной мышцы, вызванном воспалением.
«Когда мы стимулировали воспаление в наших мини-сердечных мышцах, мы обнаружили, что сосудистые клетки играют центральную роль», — сказал Хадсон. «Мы видели затвердение только в тканях, в которых были сосудистые клетки. Клетки почувствовали, что происходит, и изменили свое поведение, и мы определили, что клетки выделяют фактор, называемый эндотелином, который опосредует затвердевание».
Исследователи говорят, что это открытие и использование их нового сердечного органоида , может привести к появлению новых методов лечения сердечно-сосудистых заболеваний.
«Именно здесь наша новая система производства васкуляризированных сердечных органоидов действительно даст нам преимущество, потому что мы сможем гораздо быстрее продвигать поиск новых методов лечения», — сказал Хадсон.
Публикация исследования будет помочь исследователям во всем мире создать свой собственный васкуляризированный органоид, стимулируя глобальные усилия по борьбе с сердечными заболеваниями, говорят исследователи. Кроме того, они говорят, что их открытие может быть использовано для создания органоидов почек и мозга, что ускорит исследования болезней, поражающих эти органы.
Исследование было опубликовано в журнале Cell Reports, а приведенное ниже видео от QIMR Berghofer показывает новый органоид человеческого сердца в действии. Джеймс Хадсон, один из его создателей и авторов настоящего исследования, объясняет, как был создан органоид и как его можно использовать.
Видео органоидов васкуляризованного сердца V2
