04 октября 2021

Посмотрело 158

Кардиологические пластыри с 3D-биопечатью

Прослушать аудиоверсию Скачать

Статья

04 октября 2021

Посмотрело 158

Трехмерная биопечать с содержанием стволовых клеток - альтернативный и перспективный подход к лечению ишемической кардиомиопатии. Целью их разработки является поиск эффективного метода восстановления сердечной функции путем омоложения кардиомиоцитов, пострадавших в результате инфаркта миокарда. Этот метод терапии очень молод и притягивает пристальное внимание ученых и исследователей. 
В составе биопечати были попытки использования различных типов стволовых клеток, обладающих сердечным регенеративным потенциалом. Каждый тип показал свои плюсы, наряду с некоторыми ограничениями. Представляем краткий обзор различных стратегий в этом направлении.¹
Стволовые клетки обладают такими свойствами, как пластическая адгезия, самообновление, иммуномодуляция. Они также выделяют факторы роста, которые помогают в восстановлении сердца за счет паракринных эффектов. Для регенерации сердца рассматривается 2 основных типа стволовых клеток:
  • мультипотентные взрослые стволовые клетки;
  • плюрипотентные стволовые клетки.
Мультипотентные взрослые стволовые клетки могут быть получены из костного мозга, периферической крови или резидентных тканей. Стратегия использования взрослых стволовых клеток показала себя осуществимой и безопасной, но клинический эффект в отношении сердечного выброса и функции сердца они дают довольно скромный. Также, будучи взрослыми, стволовые клетки имеют ограниченную репликативную способность и снижающуюся с возрастом способность к регенерации.
Плюрипотентные стволовые клетки (эмбриональные) характеризуются неограниченным самообновлением и способностью к разнонаправленной дифференцировке. Они являются одним из наиболее привлекательных источников для восстановления миокарда. Высокоочищенные кардиомиоциты, происходящие из эмбриональных стволовых клеток человека, демонстрируют повышенную выживаемость и после внедрения продолжают поддерживать региональную и глобальную сократительную функцию сердца, перенесшего инфаркт миокарда. Однако зафиксированы случаи возникновения сопутствующей эктопической аритмии, которая, вероятно, вызвана незрелым фенотипом клеток.
Помимо выбора типа стволовых клеток, важен также выбор метода их введения. При прямой инъекции большинство клеток гибнет. Трехмерная биопечать дает возможность создавать клинически применимые и жизнеспособные аналоги сердечной ткани in vitro с целью доставить клетки к месту инфаркта, привлечь нативные клетки-предшественники для эндогенной регенерации и сохранить геометрию во время ремоделирования.
В качестве основы биопечати сегодня есть опыт применения нескольких составов:
  • альгинат, модифицированный аргинином-глицин-аспарагином, и гиалуроновая кислота/желатин
  • биочувствительная ткань на основе фибрина-желатина
  • гидрогель на основе клеток свиного сердца
Задача основы биопечатного кардиального пластыря - поддержание высокой жизнеспособности стволовых клеток и их активной пролиферации. На сегодняшний день наилучшие результаты демонстрирует новый трехмерный биопечатный кардиальный пластырь на основе децеллюляризованного внеклеточного матрикса с сердечными клетками-предшественниками человека. Инкапсулированные в пластыре клетки-предшественники поддерживали жизнеспособность клеток более 75% с 30-кратным увеличением количества кардиоспецифичных генов, а также повышенный ангиогенный потенциал (более чем в два раза).²
Кардиальные пластыри, содержащие стволовые клетки, являются многообещающим методом для восстановления и регенерации сердца у пациентов с ишемической кардиомиопатией. Однако метод еще не введен в широкую практику, так как не определены оптимальные параметры для обеспечения эффективной функциональной интеграции стволовых клеток с сердцем. Исследования в этом направлении будут продолжаться.
 
Список использованной литературы
 
1. 
 Sanskrita Das,  Hyoryung Nam, and  Jinah Jang. 3D bioprinting of stem cell-laden cardiac patch: A promising alternative for myocardial repair. APL Bioengineering 5, 031508 (2021); https://doi.org/10.1063/5.0030353
 
2. 
Donald Bejleri, Benjamin W. Streeter, Aline L. Y. Nachlas, Milton E. Brown, Roberto Gaetani, Karen L. Christman, Michael E. Davis. A Bioprinted Cardiac Patch Composed of Cardiac-Specific Extracellular Matrix and Progenitor Cells for Heart Repair. https://doi.org/10.1002/adhm.201800672.

Вам может быть интересно

Обосновано ли ограничение соли в пище?

Актуальное

Приводит ли ограничение натрия к улучшению состояния пациентов с хроническими сердечно-сосудистыми заболеваниями? Обзор результатов пяти исследований.

Читать статью

Тактика ведения младенцев с гипертермией

Актуальное

Американская академия педиатрии выпустила новое руководство по ведению здоровых доношенных младенцев в возрасте 8-60 дней с гипертермией.

Читать статью

5 приложений для мобильного телефона, которые помогут врачу в работе

Будни врача

Мы порылись в Google Play и Apple Store, чтобы найти полезные приложения для медиков. Получилась подборка из 5 программ

Читать статью

Положение ERS о хронической тромбоэмболической легочной гипертензии

Переводы

Современный взгляд на хроническую тромбоэмболическуюй легочную гипертензию – обзор документа, опубликованного Европейским респираторным сообществом (ERS).

Читать статью

Сиднейский банк сердца. Как он работает и что в нем исследуют?

Ликбез

Сиднейский банк сердца — это исследовательский центр, который позволил расширить знания о физиологии и анатомии человеческого сердца. Здесь хранятся более 20 тысяч образцов тканей сердца с различными патологиями.

Читать статью

Эффективно ли лечение эпилепсии методом глубокой стимуляции?

Актуальное

Сегодня для лечения лекарственно-устойчивой эпилепсии широко применяются хирургические методы. Среди них — метод глубокой стимуляции мозга.

Читать статью

Ожирение и кардиоваскулярные риски

Актуальное

Американская кардиологическая ассоциация опубликовала новое руководство о роли ожирения в сердечно-сосудистых заболеваниях с учетом накопленных за последние 15 лет данных.

Читать статью

Сколько нужно спать пожилым людям

Актуальное

Согласно исследованию и короткий, и слишком продолжительный сон отрицательно влияют на когнитивные функции у пожилых людей. Сколько же нужно спать пожилым людям?

Читать статью

Использование искусственного интеллекта для анализа изображений в программах скрининга рака груди: систематический обзор точности тестов

Актуальное

В 2015 году у 2,4 миллиона женщин диагностирован рак груди. Основной метод диагностики — маммография. Но пропущенными остаются от 15% до 34% злокачественных опухолей. В мире стали изучать возможности искусственного интеллекта в скрининге рака груди.

Читать статью

Точная медицина. Что это за метод и в чем его суть?

Ликбез

Многие методы точной медицины уже вам известны: это точечная антибиотикотерапия, лечение гемофилии, подбор химиотерапии при раке. Но возможности у метода гораздо шире.

Читать статью

Как интерпретировать побочные эффекты статинов

Будни врача

В исследовании у пациентов, жалующихся на непереносимость статинов, в большинстве случаев картина была идентична плацебо.

Читать статью

Технологию искусственного интеллекта для выявления пневмонии у больных COVID-19 зарегистрировали как медицинское изделие

Актуальное

Разработанная в России технология искусственного интеллекта прошла процедуру регистрации в качестве медицинского изделия.

Читать статью

Комментарии: 0

или

чтобы оставить комментарий.

Мы собираем и обрабатываем пользовательские данные, в том числе файлы cookies для оптимизации сайта и подбора для Вас релевантного контента. Нажав «Принять» или оставаясь на сайте, Вы разрешаете их использование. Подробнее: Политика конфиденциальности.

Принять