Учёные Медицинского центра детской больницы Цинциннати (Cincinnati Children’s Hospital Medical Center) с использованием человеческих плюрипотентных стволовых клеток вырастили ткани кишечника, которые имеют действующую систему иннервации, и имплантировали полученные конструкции лабораторным животным.

Энтеральная нервная система (ЭНС) играет важную роль в развитии и функционировании желудочно-кишечного тракта, включая процессы моторики и эпителиальной проницаемости. Однако никакой адекватной и воспроизводимой модели для изучения механизмов действия, оказываемых эффектов, а также патогенеза болезней, связанных с нарушением в ЭНС, до сих порт не было. Исследователи использовали тканеинженерный подход для создания ткани кишечника человека, содержащей функциональную ЭНС. Конструкции получали путем объединения клеток нервного гребня (выращенных из эмбриональных или индуцированных плюрипотентных стволовых клеток) и органоидов кишечника. Учеными было показано, что клетки нервного гребня в составе органоидов дифференцируются в нейроны и глиальные клетки и образуют нейроглиальные структуры, напоминающие нервные сплетения подслизистой и мышечной оболочки кишечника. В этих структурах регистрировалась электромеханическая связь, которая проявлялась волнами распространяющихся сокращений.

Эту систему ученые использовали для изучения клеточных и молекулярных основ болезни Гиршпрунга, вызванной мутацией в гене PHOX2B, сопровождающейся расстройствами моторики ЖКТ и непосредственно связанной с работой ЭНС. «Однажды эта технология позволит нам вырастить часть здорового кишечника для пересадки пациенту, но то, что мы уже сейчас можем использовать её в ходе экспериментов для ответов на множество вопросов, принесёт людям большую пользу», — говорит один из авторов работы Майкл Хелмрат (Michael Helmrath).

Благодаря новым методам, учёные смогут изучать расстройства кишечника на примере функциональной ткани и проверять действие лекарств на искусственном органе до того, как начнут клинические исследования на людях. Исследователи считают, что искусственно выращенный кишечник откроет перед учёными новые возможности. Он позволит изучать здоровое питание, сахарный диабет, сложные заболевания ЖКТ, а также изменения биохимии, вызванные шунтированием желудка.

Источник: http://www.nature.com/nm/journal/vaop/ncurrent/full/nm.4233.html