Наночастичные клетки могут помочь улучшить сердечную функцию после инфаркта миокарда

]

Как поврежденная сердечная ткань после сердечного приступа лучше всего лечить с помощью замены мышечных клеток? Группа исследователей под руководством Боннского университета теперь представляет новый подход к мышам: клетки с замещением мышц, нагруженные магнитными наночастицами, возьмут на себя функцию поврежденной ткани.

Внутри поврежденной сердечной мышцы эти клетки, загруженные на наночастицами, инъецируются и удерживаются на месте с помощью магнита, что позволяет клеткам лучше трансформироваться в существующую сердечную ткань. Ученые использовали модель для животных, чтобы продемонстрировать, что этот инновационный метод значительно улучшает работу сердца. Biomaterials журнал специалиста, представляет результаты исследования в Интернете, а печатная версия будет опубликована в ближайшее время.

Через канюлю, введенную в область инфаркта, клетки, нагруженные магнитными наночастицами, вводят в поврежденную мышечную ткань сердца мыши. (Кредит: © Фото: Dr. Annika Ottersbach / Uni Bonn)

Во время сердечного приступа сгустки часто приводят к постоянным проблемам кровообращения в областях сердечной мышцы, что в конечном итоге вызывает гибель клеток сердечной мышцы. На протяжении многих лет предпринимались усилия по оживлению поврежденной ткани сердца с помощью замещающих клеток. « Однако большинство клеток выталкиваются из канала прокола во время инъекции из-за перекачивания сердца избиения », объясняет профессор д-р Вильгельм Рёл из отделения кардиохирургии в университетской больнице Бонн. В результате в сердечной мышце остается лишь небольшое количество запасных клеток, что означает, что восстановление сердца довольно ограничено.

С междисциплинарной исследовательской группой, профессор Röll проверил новый метод, чтобы убедиться, что заменяющие клетки, вводимые в поврежденную сердечную мышцу, продолжают оставаться в предпочтительном месте и приживаться на существующую сердечную ткань. Эксперименты проводились на мышах, которые уже перенес сердечный приступ. EGFP, экспрессирующие клетки, собранные из мышечных стволовых клеток или сердец эмбриональной мыши, использовали для лучшего наблюдения за заменой сердечных мышц. Загруженные малыми магнитными наночастицами, эти флуоресцентные мышечные клетки вводили через тонкую канюлю в поврежденную сердечную ткань мышей

. В магнитном поле замещаемые на наночастицах клетки замещения оставались на месте

У некоторых грызунов, которые лечились таким образом, магнит располагался на расстоянии нескольких миллиметров от поверхности сердца, чтобы гарантировать, что большая часть замещаемых на наночастицах замещающих клеток осталась на предпочтительном участке.

«. Без магнита около четверти добавленных клеток оставалось в сердечной ткани с магнитом, около 60 процентов из них оставались на месте », – сообщает д-р Анника Оттербах, которая была Студент PhD в команде профессора Рёлла во время проекта. Всего за 10 минут под действием магнитного поля было более чем достаточно, чтобы сохранить значительное количество загружаемых наночастицами мышечных клеток в интересующем нас месте. В последующие дни после процедуры инъекционные сменные клетки оставались на месте и медленно прикреплялись к существующей сердечной ткани.

« Это удивительно, тем более, что ткань инфаркта относительно недоделана из-за плохой перфузии », – говорит профессор Рёл. Под действием магнитного поля мышечные клетки-заменители не умирали так часто, умножались больше и улучшались. Группа исследовала причины увеличения роста: было обнаружено, что из-за более интенсивного взаимодействия клеток-клеток эти имплантированные клетки сердечной мышцы были собраны более тесно и, следовательно, могли выживать лучше. Кроме того, активность генов различных функций выживания, например клеточного дыхания, была выше, чем без магнита в этих клетках для замены мышц.

Команда также показала, что мыши, обработанные мышечными клетками наночастиц в тандеме с магнитом, значительно улучшили сердечную функцию. « Через две недели выжило в семь раз больше заменяемых мышечных клеток, а через два месяца, в четыре раза больше, чем у традиционной технологии имплантации », – рассказывает профессор Рёл. Поскольку мышь имеет максимальный срок службы в два года, это замечательно длительный эффект.

В исследовательской группе 917 « Наночастицы, основанные на методах генной и клеточной терапии », финансируемые Немецким исследовательским фондом Deutsche Forschungsgemeinschaft, различные дисциплины работали вместе, охватывая биологию, медицину и физика к технике. « Этот междисциплинарный подход способствовал необычайно широкому спектру и глубине исследований », – говорит профессор Рёл. По мнению исследователей, эта новейшая технология также может быть применена к людям. Проф. Röll: « Однако еще предстоит пройти долгий путь, и необходимы дополнительные дальнейшие исследования, прежде чем этот метод можно будет использовать в клинической практике ».

Source link