Una dintre provocările majore este că nu putem testa cu ușurință cum va reacționa o inimă umană la un medicament sau boală fără a pune pe cineva în pericol. Această țesută cardiacă inginerizată bate de una singură, mobilizează calciu pentru a iniția activitatea musculară și răspunde previzibil la medicamente comune.
Este prima care incorporează o platformă de detectare duală care oferă urmărirea în timp real a activității în întregul țesut cardiac până la nivel celular.
Într-un articol recent, oamenii de știință de la mai multe instituții canadiene descriu cum au realizat această „avans semnificativ în ingineria țesutului cardiac și testarea farmacologică.”
Progresul cheie aici constă în integrarea senzorilor care pot detecta atât activitatea cardiacă la scară mare, cât și la scară mică. Atât platformele HOC actuale, cât și iterația anterioară a echipei de cercetare, descrisă într-un articol din 2024, lipsesc de senzorizare cu rezoluție înaltă la nivel celular.
Detectarea la scară mică este vitală deoarece multe boli cardiovasculare (CVD) sunt asociate cu disfuncții în cardiomiocite, celulele contractile individuale care formează țesutul muscular al inimii, sau miocardul. Prin urmare, măsurarea funcției celulare este crucială pentru prevenirea insuficienței cardiace la pacienții cu CVD.
Pentru a construi HOC-urile lor, cercetătorii au recoltat celule musculare cardiace și celule de țesut conjunctiv cardiac de la șoareci. Aceste celule au fost inserate într-o matrice gelatinoasă bogată în proteine fibroase și nutrienți pentru a stimula creșterea, apoi au fost semănate pe cipuri mici, flexibile, pe bază de siliciu.
Cercetătorii au încorporat două tipuri de senzori în HOC-urile lor. Pentru a măsura forțele la scară mare, au plasat țesuturile cardiace inovatoare între două stâlpi elastici. Acești stâlpi se deformează la fiecare bătaie de inimă, iar cantitatea de deformare corespunde puterii contractile în întregul țesut.
Cercetătorii au de asemenea plasat senzori microscopici, flexibili, pe bază de hidrogel în țesut. Deformarea acestor picături mici, cu dimensiuni medii de doar 50 de micrometri (0.002 inch), surprinde stresurile mecanice locale la nivel celular.
Acesta reprezintă un pas important către testarea patologiilor in vitro, deoarece forțele generate de celule guvernează soarta țesuturilor cardiace, inclusiv formarea lor, remodelarea, eficiența contractilă, vindecarea rănilor și progresia cancerului.
Testarea in vitro poate de asemenea informa intervențiile farmacologice. Astfel, cercetătorii au evaluat fezabilitatea utilizării HOC-urilor lor pentru efectuarea screening-ului medicamentos, tratându-le cu două compuși bine studiați.
Primul, norepinefrina, cunoscută și sub numele de noradrenalină. Aceasta pregătește răspunsul de luptă sau fugă al organismului și este folosită în mediile sanitare pentru a crește activitatea inimii și a menține presiunea sângelui, inclusiv în timpul stopului cardiac.
Pentru a testa efectul opus și a reduce activitatea contractilă, cercetătorii au aplicat de asemenea blebistatin, un inhibitor al activității musculare.
Sursa: [Link către sursa originală, dacă este disponibil]
Editor RevistaSanatatii.ro. Isi doreste ca activitatea lui sa aduca speranta milioanelor de oameni bolnavi din Romania, sa le aline suferintele si sa le ofere speranta.
