Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
12 декабря 2017, вторник, 23:11
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

СКОЛКОВО

РЕГИОНЫ

28 июня 2017, 09:49

Сердце с заплаткой

МФТИ

Исследователи из Московского физико-технического института и Боннского университета (Германия) показали, что сердечные ткани разного происхождения могут синхронно сокращаться. В эксперименте ученые сначала соединили две крысиные ткани, выращенные в разное время, а затем — крысиную и мышиную ткани. Волна возбуждения успешно переходила от одной ткани к другой, а значит, теоретически искусственно выращенная «заплатка» на сердце cможет включиться в работу возбудимых сердечных тканей. Работа опубликована в Biomaterials Science, кратко о ней сообщается в пресс-релизе МФТИ.

Руководитель лаборатории биофизики возбудимых систем МФТИ профессор Константин Агладзе комментирует: «Сейчас все только подходят к тому, чтобы выращивать заплатки на сердце. Поэтому вопрос стоит такой: нужно ли упираться и создавать тканево-инженерные конструкции, которые можно вставить в сердце, если они не будут с ним объединяться в единую возбудимую ткань? Мы снимаем этот вопрос и показываем, что единая возбудимая ткань может образоваться. Даже если мы имеем разные клетки, на разных этапах развития или даже от разных животных. Хотя, конечно, животные были соседних видов — крыса и мышь, — но это как обезьяна и человек».  

Починить сердце

В регенеративной медицине сердца ученые сегодня возлагают надежды на культивированные заплатки. В теории, с помощью кусочка выращенной сердечной ткани можно починить участки сердца, поврежденные, например, в результате инфаркта. Однако экспериментальных успехов в этом пока нет — трансплантированные клетки отмирали через несколько дней, а улучшений почти или вообще не наблюдалось. Сердечная ткань имеет важную особенность, которая и позволяет сердцу биться: она сокращается в ответ на электрический сигнал. До сих пор было неизвестно, может ли кусочек культивированной ткани встроиться в работу родной ткани сердца. Ведь чтобы сердечная мышца сокращалась, электрический сигнал должен передаваться от клетки к клетке. А если к родным клеткам подсадить чужеродные, неизвестно, возникнет ли между ними электрическая связь и получится ли из них единая система. Если не будет, то о починке сердца с помощью культивированных заплаток можно забыть. Ученые решили проверить, будет ли в принципе передаваться электрическое возбуждение, если соединить две ткани разного происхождения. Для этого они выращивали ткани из сердечных клеток в специально сконструированной емкости.

Схема эксперимента

Ученые сделали емкость в виде гантели — две круглые чаши (5 мм в диаметре), соединенные тонким каналом (7 мм длиной). Чтобы разные культуры не перемешивались, в середине канала вставили перегородку. Одну культуру высеивали в одной части, где-то через час добавляли другую культуру во вторую часть и через несколько часов, когда обе части до конца заполнялись, перегородку убирали. Таким образом, ткани соединялись в том месте, где была перегородка. Исследователи возбуждали одну ткань и смотрели, распространяется ли волна возбуждения в другой ткани. Чтобы это увидеть, в емкость добавляли флюоресцентный краситель Fluor-4, который относительно сильно светится при прохождении волны возбуждения, и наблюдали за свечением при помощи сверхчувствительной камеры.

Этапы эксперимента. Илл.: МФТИ

Разные ткани

Для первого эксперимента были взяты сердечные клетки новорожденных крыс. Первичную клеточную культуру сначала добавляли в одну часть емкости, а через три дня — в другую. Таким образом, ткани находились на разных стадиях развития. Тем не менее, когда одну ткань стимулировали с помощью электрода, волна возбуждения спокойно пересекала границу между тканями и распространялась дальше. Далее ученые решили проверить, повторится ли результат эксперимента, если ткани будут от разных животных — от крыс и от мышей. Волна возбуждения распространялась между тканями, хотя ее скорость в разных клеточных культурах различалась.

Для чистоты эксперимента

Теоретически клетки ткани, которые не стимулировали электродом, могли возбудиться из-за электрического поля электрода. Чтобы исключить этот эффект, ученые провели еще одну серию экспериментов. С помощью генно-инженерных методов они встроили в мышиные клетки светочувствительный белок ChR2 (канальный родопсин-2) и стимулировали их светом. Крысиные клетки не были светочувствительными, но по ним проходила волна возбуждения, когда на мышиные светили светом. Это точно доказывает, что между двумя разными тканями образовалась электрическая связь. Синхронизация разных культур подтвердилась также на микроуровне, при рассмотрении отдельных клеток.

Тем не менее, на границе двух разных культур наблюдались некоторые особенности. Оказалось, что на некоторых частотах волны возбуждения частично гасятся, когда проходят через границу. Следующий вопрос, который нужно решить прежде, чем выращивать сердечные заплатки: могут ли эти особенности увеличить риск аритмии.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Loading...
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях и других мероприятиях ProScience театра!
3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM iPhone MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi Адыгея Александр Лавров альтернативная энергетика Анастасия Волочкова «Ангара» антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика аутизм Байконур бактерии бедность библиотека онлайн библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса британское кино Византия визуальная антропология викинги вирусы Вольное историческое общество Вселенная вулканология Выбор редакции гаджеты генетика география геология геофизика глобальное потепление грибы грипп дельфины демография дети динозавры Дмитрий Страшнов ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение змеи зоопарк зрение Иерусалим изобретения иммунология инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам историческая политика история история искусства история России история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор космос криминалистика культура культурная антропология лазер Латинская Америка лексика лженаука лингвистика Луна мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования местное самоуправление метеориты микробиология Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг моллюски Монголия музеи НАСА насекомые неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество О.Г.И. онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты педагогика планетология погода подготовка космонавтов популяризация науки право преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека Протон-М психоанализ психология психофизиология птицы РадиоАстрон ракета растения РБК РВК РГГУ регионоведение религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент русский язык рыбы сердце сериалы Сингапур сланцевая революция смертность СМИ Солнце сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология Фестиваль публичных лекций физика физиология физическая антропология финансовый рынок фольклор химия христианство Центр им.Хруничева школа школьные олимпиады эволюция эволюция человека экология эмбриональное развитие эпидемии этика этнические конфликты этология Юпитер ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129090, г. Москва, Проспект Мира, дом 19, стр.1, пом.1, ком.5
Телефон: +7 495 980 1894.
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.