Aceste verdeţuri sunt cu siguranţă bune pentru voi
Cercetătorii au reuşit să creeze un ţesut cardiac uman funcţional din frunze de spanac. Un ţesut cu viene care poate transporta sânge.
Pentru rezolvarea deficitului cronic de donatori de organe, oamenii de ştiinţă au lucrat mult asupra creşterii în laborator a diferitor ţesuturi şi chiar a organelor întregi .
Dar, cultivarea unui grup de celule este doar o parte a soluţiei – ele pur şi simplu nu vor prospera fără o aprovizionare constantă de sânge.
Este foarte dificil de a construi o reţea funcţională de vase sanguine fine (de asemenea, numită vascularizaţie), mai ales atunci când ajunge vorba de capilare, care sunt doar de la 5 până la 10 micrometri în lăţime (en).
Vasele sanguine transportă oxigen şi substanţe nutritive, pe care un ţesut cultivat în laborator trebuie să le crească şi să le facă funcţionale.
Acum o echipă condusă de oamenii de ştiinţă de la Institutul Politehnic Worchester (WPI), au transformat cu succes o frunză de spanac în ţesut cardiac viu, prin utilizarea unei reţele mici de vene care deja sunt prezente în plantă.
„Plantele şi animalele utilizează diferite abordări pentru transportarea fluidelor, produselor chimice şi macromoleculelor, cu toate acestea, există similitudini surprinzătoare ce priveşte structura reţelei vasculare”, scriu oamenii de ştiinţă în lucrarea lor (en).
În loc de a încerca construcţia unei vascularizări de la zero, cercetătorii au dezbrăcat frunzele de spanac de materialul vegetal verde, până când a rămas doar structura de celuloză ce menţine forma frunzei.
Celuloza din plante este un material bun pentru a fi utilizat în probele cultivate în laborator, deoarece a fost bine studiat şi ea este comparabilă cu ţesutul viu.
De asemenea, celuloza nu este costisitoare, deoarece, plantele sunt abundente şi uşor de cultivat.
Pentru acest studiu, oamenii de ştiinţă au cumpărat spanacul de la piaţa locală.
Pentru a accesa la structura vasculară fină a spanacului, echipa a introdus o soluţie de detergent prin frunze, cu scopul a spăla celulele plantei, un proces numit decelularizare (decellularisation).
„Mai înainte am lucrat cu decelularizarea inimii umane şi atunci cân m-am uitat la frunza de spanac, tulpina ei mi-a amintit de aortă”, spune cercetătorul principal Joshua Gershlak.
„Aşa că, m-am gândit să facem perfuzia direct prin tulpină. Nu eram siguri că va funcţiona, dar s-a dovedit a fi destul de uşor şi repetabil.”
De asemenea, echipa a dezgolit frunzele de pătrunjel şi pelin dulce şi a demonstrat tehnica pe rădăcinele păroase ale unei plante de arahide.
Ei se aşteptau că, cu ajutorul cercetărilor suplimentare, va fi posibilitatea de a alege diferite plante pentru diferite ţesuturi – spre exemplu, structura lemnului „ar putea fi utilă în construcţia osului”.
Pentru a testa schelele de celuloză într-o probă de ţesut real, ei au ales să folosească spanacul, deoarece el are o concetraţie mare de vase, similar ca ţesutul cardiac.
Cercetătorii au însămânţat structura vasculară a frunzelor cu celule musculare cardiace şi au fost încântaţi să vadă că în decurs de câteva zile, celule cardiace au început să se contracteze în mod spontan, la fel cum o fac în ţesutul uman.
Vedeţi şi: Inimă care se zbate, a fost pentru prima dată crescută în laborator folosind celule stem
Puteţi viziona în acţiune acest lucru în videoul de mai jos:
„Ideia este că avem această piesă plată foarte subţire de ţesut care deja are o reţea vasculară acolo, deci, noi ar trebui să fim capabili să clădim mai multe mai multe frunze pentru a crea un fragment de ţesut cardiac”, spune Gershlak (en).
Transplantele de ţesut cardiac sunt utile pentru pacienţii cu un ţesut cardiac deteriorat ce nu se mai poate contracta, lucru ce se poate întâmpla la persoanele care au suferit un atac de cord.
La moment, studiul este un concept experimental şi echipa încă încearcă să înţeleagă cum să-l integreze în ţesutul cardiac viu al omului.
„În prezent, rămâne încă neclar modul în care vascularizarea plantei ar putea fi integrată în vascularizarea umană şi dacă va exista un răspuns imun”, scriu cercetătorii (en).
Dar, echipa rămâne optimistă.
„Noi cu adevărat credem că această schelă are capacitatea de a ajuta la tratarea pacienţilor”, spune (en) cercetătorul biomedical şi conducătorul laboratorului WPI, Glenn Gaudette.
„Noi mai avem mult de lucru, dar până în prezent totul este destul de promiţător”.
„Doar, capacitatea de a lua ceva aşa de simplu ca spanacul, care este o plantă abundentă, şi practic a o transforma într-un ţesut care are potenţialul de a permite curgerea sângelui prin el, este cu adevărat foarte captivant şi sperăm că acest fapt va fi un progres semnificativ în domeniu”.
Aceasta nu este pentru prima dată când oamenii de ştiinţă au apelat la ajutorul plantelor pentru a creşte ţesuturi – Laboratorul Pelling de la Universitatea din Ottawa, Canada, a eşit anul trecut pe primele titluri cu proiectul lor (en) de artă a unei urechi umane crescute dintr-o felie de măr.
Oamenii de ştiinţă s-au jucat nu numai cu ţesuturi biologice în interiorul sistemelor plantei – luna trecută, cercetătorii au reuşit să crească un „trandafir cyborg (en)” cu un sistem circulator electronic funcţional în interiorul tulpinei şi a frunzelor sale.
Vedeţi şi: Trandafir cyborg conectat cu circuite ce cresc singure
De asemenea, utilizarea spanacului nu este singura abordare la crearea unei reţele de vase sanguine pentru ţesutul uman.
Oamenii de ştiinţă au cercetat posibilitatea utilizării imprimantelor 3D, pentru crearea vaselor de sânge şi au raportat doar un succes limitat în imprimarea reţelelor întregi de vase sanguine (en).
Timpul va arăta dacă aceste abordări se vor dovedi a fi practice în afara laboratorului, dar aceasta cu siguranţă este interesant de urmărit.
Studiul a fost publicat în Biomaterials.
Lasă un răspuns