Мышцы научились выращивать из нитей

Сотрудникам Вустерского политехнического института (США) удалось ликвидировать большую рану в мышечной ткани у мышей путем выращивания и вживления микронитей, покрытых слоем человеческих мышечных клеток

Микронити, по-видимому, помогли клеткам расти в правильном направлении. Последнее необходимо для восстановления работоспособности мышечной ткани. «Мы предполагаем, что клетки мигрируют вдоль этих строительных лесов», — поясняет создатель микронитей Джордж Пинс. Имплантированные клетки быстро внедряются в существующие мышцы и уменьшают образование рубцовой ткани.

Современная медицина не способна на особые подвиги, если перед ней пациент с большими рваными ранами. По мере заживления в мышцах формируются толстые слои рубцовой ткани, которые не позволяют полностью восстановить работоспособность мышц. Разрабатывается несколько подходов к решению проблемы — это и выращивание мышц в «пробирке», и инъекция стволовых клеток. Но все они упираются в одно и то же: для исцеления больших ран важно заставить клетки вырасти в правильно ориентированную структуру.

Микронити состоят из фибрина — белкового полимера, который организм использует для инициации процесса заживления ран. Затем нити засеивались человеческими мышечными клетками, полученными из послеоперационных отходов. Перед этим биоинженер Рэй Пейдж и его коллеги выращивали клетки в таких условиях, которые заставляли их «молодеть», то есть становиться незрелыми, менее специализированными, дабы усилить их способность к регенерации тканей.

В ходе экспериментов исследователи удалили у мышей около 30% большеберцовой передней мышцы, которая находится в передней части голени, и имплантировали микронити с клетками.

По мнению ученых, фибриновые нити заменяют собой естественную сигнальную систему, контролирующую процесс заживления ран. Они также привлекают фермент, который разрушает фибрин, выпуская белки фибриногена — именно они призывают окружающие клетки мигрировать и выращивать новые ткани.

Судя по всему, клетки внедряются в принимающие ткани всего за пару дней. Через неделю микронити начинают разлагаться, а им на смену приходят мышечные волокна. Через десять недель рана окончательно наполняется человеческими клетками, которые выглядят как зрелые мышечные волокна.

Теперь ученые выясняют, в какой степени новая ткань действует как нормальные мышцы. Предварительные данные говорят о том, что имплантаты вызвали также рост родных мышечных клеток. Кроме того, микронити, похоже, существенно снизили выработку коллагена — основного компонента рубцовой ткани.

Возможно, ученым впервые удалось полностью заживить мышечную рану.

Результаты исследования были представлены на симпозиуме по биоинженерии, который прошел в Вустерском политехническом институте.

• Теги:
• мышцы