Сердечно-сосудистые заболевания занимают лидирующие позиции по распространенности и развивающимся осложнениям - в Европе каждый год регистрируется почти два миллиона смертей от болезней сердца и сосудов. 

Сердечные приступы оставляют рубцы, что повышает риск развития сердечной недостаточности. Ученые создают сердечные заплаты, сделанные из взрослых стволовых клеток, которые могли бы заменить рубцовую ткань, вызванную инфарктом и уменьшить риск развития сердечной недостаточности. Новые клетки могут быть размещены в рубцовой ткани, в конечном итоге они заменят те клетки, которые умирают.

Одна из ключевых задач, чтобы сделать эту работу эффективной, состоит в обеспечении работы вновь имплантированных клеток, а именно способности передавать электрические сигналы в существующие клетки сердечной мышцы. Если клетки сердца не проводят электрический сигнал, сердце не будет ритмично качать кровь по всему телу.

"Мы обнаружили, что клетки могут передавать электрические сигналы через золотые нанопровода, которые передают сигнал от одной клетки к другой", пояснил доктор Таль Dvir, который возглавляет лабораторию для тканевой инженерии и регенеративной медицины в университете Тель-Авива в Израиле. В рамках финансируемого ЕС проекта, команда доктора Dvir создает инженерные участки сердца, состоящие из клеток сердца и нанокомпозитных каркасов из наночастиц золота и полимеров.

Цель состоит в том, чтобы внедрить эти участки с мелкими частицами золота в рубцовую ткань в сердце. В настоящее время деятельность команды доктора Dvir находится на этапе работы с клетками и с животными моделями. Первые обнадеживающие результаты уже получены, - "После индукции сердечных приступов у крыс и трансплантации участков, которые содержат наночастицы золота, мы можем видеть, как хорошо происходит передача электрических сигналов от здоровых частей сердца к сконструированному "пластырю"." 

Принцип добавления наночастиц золота в клетки для улучшения электропроводности также может пригодиться для имплантатов при повреждениях спинного мозга. "Мы изучаем, как эта технология может быть использована в нервных клетках," объясняет доктор Dvir. "Если получится осуществить данную технологию в сердце, то, возможно, она окажется эффективной и при восстановлении поврежденного спинного мозга." 

Возможность проводить электрические сигналы не является единственным фактором успеха в восстановлении рубцовой ткани. Имплантированные участки должны иметь возможность образовывать новые кровеносные сосуды, которые будут включены в существующую систему кровоснабжения. В противном случае, новые клетки не будут получать достаточное количество питательных веществ и погибнут.

Исследователи из Университета Ньюкасла, Великобритания, изучают клеточные белки, которые исследуют, способны ли стволовые клетки сердца к стимуляции ангиогенеза. Уже было известно, что ангиогенез играет роль в успешном "ремонте" рубцовой ткани в сердце, но не было ясно, как этот процесс работает. В рамках проекта Vasc-GEN во главе с профессором Хелен Артур, доктор Саймон Tual-Chalot пытается разгадать эту тайну.

Как известно, белок эндоглин играют определенную роль в ангиогенезе. В лаборатории д-р Tual-Chalot вырастили сердечные стволовые клетки, которые продуцировали эндоглин, и клетки, которые были не способны производить этот белок. Оказалось, что те клетки, которые продуцировали эндоглин, формировали много крошечных трубок, необходимых для формирования новых кровеносных сосудов.

Затем команда ввела стволовые клетки, экспрессирующие эндоглин, в мышей, перенесших сердечный приступ. У мышей, которые получили клетки с эндоглином, было выявлено намного больше кровеносных сосудов в сердце, чем у тех мышей, которые эти клетки не получили. Применение этого метода может повысить эффективность пластыря и ускорить весь процесс восстановления на несколько недель. Д-р Tual-Chalot объяснил: "Вместо того, чтобы брать клетки пациента и повторно имплантировать их через несколько недель, можно использовать клетки из клеточного банка. При этом можно максимизировать их способность к регенерации травмированной ткани, а патч может быть готов к имплантации вскоре после сердечного приступа.

Источник: https://horizon-magazine.eu/article/stem-cell-patch-could-help-doctors-m...