Pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (EV), przekaźniki wielkości nanometrów, które przemieszczają się między komórkami w celu dostarczenia wskazówek i ładunku, są obiecującymi narzędziami do nowej generacji terapii we wszystkim, od chorób autoimmunologicznych i neurodegeneracyjnych po raka i urazy tkanek.
Wykazano już, że pojazdy elektryczne pomagają komórkom serca w regeneracji po zawale serca, ale dokładnie, w jaki sposób pomagają, pozostaje tajemnicą.
Teraz wspierani przez US National Science Foundation naukowcy z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences odkryli potencjalne mechanizmy stojące za leczniczą mocą pojazdów elektrycznych. Naukowcy wykazali również zdolność pojazdów elektrycznych do ożywiania komórek po zawale serca i utrzymywania ich funkcjonowania bez dostępu do tlenu podczas ataku serca.
Naukowcy odkryli tę funkcjonalność w ludzkiej tkance za pomocą układu serce na chipie ze wbudowanymi czujnikami, które w sposób ciągły śledzą skurcze tkanki.
Wyniki zostały opublikowane w Science Translational Medicine.
„Dzięki tym badaniom naśladowaliśmy ludzką chorobę na chipie i opracowaliśmy nowatorskie podejście terapeutyczne do jej leczenia” – powiedział Kit Parker, naczelny autor badania.
Właśnie tam wkraczają śródbłonkowe EV (EEV), powiedział Parker. Ponieważ pęcherzyki te pochodzą z tkanki naczyniowej, która jest wyjątkowo dostrojona do wykrywania stresu związanego z niską zawartością tlenu, naukowcy postawili hipotezę, że mogą zapewnić bezpośrednią ochronę mięśnia sercowego.
Naukowcy odkryli, że w tkankach leczonych EEV komórki serca mogą lepiej przystosować się do warunków stresowych i wytrzymać większe obciążenie pracą. Tkanka serca leczona EEV miała o połowę mniej martwych komórek i miała czterokrotnie większą siłę skurczu niż tkanka nieleczona.
„Ta międzynarodowa współpraca jest mocnym przykładem dużego zasięgu badań nad materiałami translacyjnymi” – mówi Daniele Finotello, dyrektor programowy w Wydziale Badań Materiałowych NSF.