Впервые выращена кишечная ткань, "вооружённая" собственными нервами
Исследователям впервые удалось вырастить ткани кишечника с действующими нервами, а затем успешно пересадить их в организм мышей. Уже достаточно скоро учёные с их помощью смогут изучать различные заболевания кишечника, а также явления запора и диареи.
Впервые учёные вырастили в лабораторных условиях ткань кишечника и успешно пересадили её в организм мышей. Научное достижение приближает мир к возможности пересадки выращенных в лабораторных условиях тканей кишечника в организм человека. Всё это очень поможет людям с воспалительными заболеваниями кишечника, болезнью Крона и хроническими запорами.
"По моему мнению, эта одна из самых сложных тканей, которая когда-либо была "спроектирована". Она заключает в себе внутреннюю подкладку, которая всасывает питательные вещества и выделяет пищеварительные соки; функциональные мышцы, которые продвигают пищу через кишечник, и нервы", — говорит Джеймс Уэллс (James Wells) из Медицинского центра Детской больницы Цинциннати.
Он и его коллеги создали кишечную ткань, преобразовав обычную кожу и белые кровяные клетки в особый тип стволовых клеток, которые называются индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Исследователи обеспечивали их различными питательными веществами и факторами роста и таким образом стимулировали клетки для формирования так называемой "базы" кишечной ткани. Этого, к слову, специалисты впервые добились ещё в 2010 году.
Но сегодня учёные смогли пойти ещё дальше: они создали нервные клетки и использовали их, чтобы "подключить" к тканям кишечника. "На этот раз мы добавили нервы, и это обеспечило ткань механической функцией, поэтому они могут создать перистальтику – пульсирующее действие, которое продвигает пищу через кишечник", — говорит Уэллс.
Исследователи обнаружили, что созданная ими ткань может "пульсировать" и в лаборатории, и в жизни – то есть когда небольшой фрагмент ткани прививали почкам мышей. Отмечается, что почки – самый удобный орган, который позволяет понять, сможет ли ткань успешно прижиться в теле животного.
Пока учёные не работали над созданием системы кровоснабжения такой спроектированной ткани, а также иммунных клеток, которые бы защитили её от патогенов. Но они обнаружили, что оба этих важнейших "элемента" поставляются организмом мышей при пересадке им новой ткани. Возможно, тот же эффект можно будет наблюдать и при пересадке кишечной ткани в организм людей.
Коллега Уэллса Майкл Хельмрат (Michael Helmrath) в настоящий момент создаёт и тестирует полые трубки выращенных в лаборатории тканей кишечника. Сейчас такие трубки достигают двух сантиметров в длину, но если учёным удастся увеличить их до длины в десять сантиметров, то они вполне подойдут для трансплантации детям, у которых обнаружен синдром короткой кишки.
Есть надежда, что выращенные ткани в будущем можно будет пересаживать и в организм взрослых людей, хотя Уэллс и предупреждает, что до этого ещё несколько лет будут проводиться дополнительные исследования и тесты методики. "Ткань достаточно сложная, и она требует много работы до финальной стадии – трансплантации. Но мы узнаём много нового о расстройствах кишечника, стремясь к своей конечной цели", — добавляет исследователь.
Тот факт, что выращенные в лаборатории ткани кишечника обладают своими собственными нервами, означает, что они могут быть полезны для изучения явлений запора и диареи.
"Такие проблемы затрагивают миллионы людей", — говорит Уэллс. Кроме того, на тканях можно будет тестировать лекарственные препараты и изучать их побочное действие.
Исследование опубликовано в научном издании Nature Medicine.