Tkanivo bijúceho ľudského srdca sa pestuje na listoch špenátu

Vedci úspešne kultivovali bijúce ľudské srdcové bunky na listoch špenátu, čím vyriešili dlhodobý problém dodávania krvi do umelo vyvinutých tkanív.

Vedci kultivovali srdcové bunky na listoch špenátu, ktoré boli zbavené rastlinných buniek – proces nazývaný decelularizácia. (Zdroj: Youtube)

Vedci úspešne kultivovali bijúce ľudské srdcové bunky na listoch špenátu, čím vyriešili dlhodobý problém dodávania krvi do umelo vyvinutých tkanív.

Súčasné techniky bioinžinierstva, vrátane 3D tlače, nedokážu vytvoriť rozvetvenú sieť krvných ciev až po kapilárnu škálu, ktorá je potrebná na dodávanie kyslíka, živín a základných molekúl potrebných pre správny rast tkaniva. Výskumníci, vrátane tých z Worcester Polytechnic Institute (WPI) v USA, sa obrátili na rastliny. Kultivovali srdcové bunky na listoch špenátu, ktoré boli zbavené rastlinných buniek – proces nazývaný decelularizácia pomocou detergentu.

Cez špenátovú vaskulatúru prúdili tekutiny a mikroguľôčky podobnej veľkosti ako ľudské krvinky a naočkovali špenátové žily ľudskými bunkami, ktoré lemujú krvné cievy. Tieto štúdie potvrdzujúce koncepciu otvárajú dvere pre použitie viacerých listov špenátu na pestovanie vrstiev zdravého srdcového svalu na liečbu pacientov s infarktom.

Iné decelularizované rastliny by mohli poskytnúť rámec pre širokú škálu technológií tkanivového inžinierstva. (Zdroj: Youtube)

Iné decelularizované rastliny by mohli poskytnúť rámec pre širokú škálu technológií tkanivového inžinierstva. Rastliny a zvieratá využívajú zásadne odlišné prístupy k transportu tekutín, chemikálií a makromolekúl, napriek tomu existujú prekvapivé podobnosti v ich vaskulárnych sieťových štruktúrach, uviedli vedci.

Vývoj decelularizovaných rastlín na lešenie otvára potenciál pre nové odvetvie vedy, ktoré skúma mimikry medzi rastlinou a živočíchom, povedali. Keď sa rastlinné bunky odplavia, zostane kostra vyrobená predovšetkým z celulózy, prírodnej látky, ktorá nie je škodlivá pre ľudí.

Celulóza je biokompatibilná a používa sa v širokej škále aplikácií regeneratívnej medicíny, ako je tkanivové inžinierstvo chrupavky, inžinierstvo kostného tkaniva a hojenie rán, uviedli vedci. Výskumníci vyvinuli účinný proces odstraňovania rastlinných buniek z listov špenátu prúdením alebo perfúziou čistiaceho roztoku cez žily listov.

Keď sa rastlinné bunky odplavia, zostane kostra vyrobená predovšetkým z celulózy, prírodnej látky, ktorá nie je škodlivá pre ľudí. Okrem špenátových listov tím úspešne odstránil bunky z petržlenu, Artemesia annua (palina obyčajná) a chlpatých koreňov arašidov.

Použitie rastlín ako základu pre tkanivové inžinierstvo má tiež ekonomické a environmentálne výhody, uviedli vedci. Využitím benígnej chémie skeletov rastlinného tkaniva by sme mohli riešiť mnohé obmedzenia a vysoké náklady syntetických, komplexných kompozitných materiálov, povedali. Kombináciou rastlinného tkaniva šetrného k životnému prostrediu s decelularizáciou založenou na perfúzii sme ukázali, že môže existovať udržateľné riešenie pre pre-vaskularizované skelety tkanivového inžinierstva, dodali. Štúdia bola publikovaná v časopise Biomaterials.