Медикам при проведении некоторых операций на сердце требуется живая ткань сердечной мышцы. Получить её не так просто. Есть два способа — либо найти донора, либо вырастить мускульную ткань сердечной мышцы самостоятельно. Процесс этот очень непростой и недешёвый. В итоге живые ткани сердца всегда в дефиците. Решить проблему, как оказалось, можно при помощи листьев шпината.
Учёные из Вустерского политехнического института предложили использовать листья шпината в качестве основы для выращивания ткани, клетки которой снабжаются кислородом и питательными веществами. Для этого используются капилляры самих листьев, через которые пропускают жидкость, схожую по составу с кровью. Исследователи удалили растительные клетки, оставив лишь разветвлённую систему жилок. Она послужила каркасом для человеческих клеток сосудистого эндотелия, а также для стволовых клеток, которые сформировали сердечную ткань.
Учёные показали, что через сосуды растения может проходить кровь, питающая всю биологическую структуру. Таким образом, можно выращивать довольно крупные участки живой ткани, которая сразу готова к трансплантации.Результаты необычного эксперимента, в ходе которого американским учёным удалось вырастить ткани человеческого сердца на листьях шпината, были опубликованы в Сети.
В серии экспериментов принял участие аспирант Джошуа Гершлак, который и предложил использовать листья шпината. Центральная жила листа показалась ему похожей на аорту, поэтому именно личное впечатление сыграло важную роль. Для того, чтобы лист растения можно было использовать для выращивания клеток тканей животных и человека, его необходимо лишить родных клеток и всех компонентов, кроме целлюлозы. Целлюлозная основа и стала базой для роста клеток. «Целлюлоза биосовместима и используется во многих направлениях регенеративной медицины, включая лечение сильных повреждений тканей и костей», — говорят участники исследования.Клетки сердечной ткани размещались вдоль капилляров с циркулирующей физиологической жидкостью, поставлявшей клеткам питательные вещества и кислород. В итоге клетки не только не погибли, но и продолжали развиваться.
По мнению авторов исследования, это открывает возможность выращивания целых слоев мускульной ткани сердца. Такие образцы можно использовать для лечения пациентов с нарушениями работы сердца и при проведении операций на сердце у людей, пострадавших от инфаркта.Сейчас ученые планируют провести аналогичные эксперименты с листьями других растений. «У нас ещё много работы, хотя эти результаты очень многообещающие», — говорит Гленн Гаудетт, профессор биомедицинской инженерии в Вустерском политехническом институте.
Cо старта проекта к участию в нём привлекли специалистов из других сфер науки и медицины. Так, в команду сейчас входит специалист по молекулярным механизмам роста и развития клеток человека, специалист по биомедицинскому инжинирингу, специалист по стволовым клеткам и клеткам растений. «В этом проекте нам стала ясна важность междисциплинарных исследований. Когда у вас есть люди с различным опытом и знаниями, они могут предложить решение проблемы, глядя на саму проблему с несколько иной перспективы», — говорит Гаудетт.Кроме шпината, учёные очищали от растительных клеток листья петрушки, однолетней полыни и корни арахиса. Но лучшие результаты показал именно шпинат. Его листья крупные и прочные, а остающейся после очищения полезной площади целлюлозной основы вполне достаточно для выращивания тканей.
