Исследователи из МФТИ и Боннского университета (Германия) показали, что сердечные ткани разного происхождения могут синхронно сокращаться

Фото: indolgoprud.ru
Сердечные ткани разного происхождения оказались способны биться в такт

Исследователи из МФТИ и Боннского университета (Германия) показали, что сердечные ткани разного происхождения могут синхронно сокращаться. В эксперименте учёные сначала соединили две крысиные ткани, выращенные в разное время, а затем — крысиную и мышиную ткани. Волна возбуждения успешно переходила от одной ткани к другой, а значит, теоретически искусственно выращенная «заплатка» на сердце cможет включиться в работу возбудимых сердечных тканей. Работа опубликована в Biomaterials Science.

 

Руководитель лаборатории биофизики возбудимых систем МФТИ профессор Константин Агладзе комментирует: «Сейчас все только подходят к тому, чтобы выращивать заплатки на сердце. Поэтому вопрос стоит такой: нужно ли упираться и создавать тканево-инженерные конструкции, которые можно вставить в сердце, если они не будут с ним объединяться в единую возбудимую ткань? Мы снимаем этот вопрос и показываем, что единая возбудимая ткань может образоваться. Даже если мы имеем разные клетки, на разных этапах развития или даже от разных животных. Хотя, конечно, животные были соседних видов — крыса и мышь, — но это как обезьяна и человек».  

 

Починить сердце

 

В регенеративной медицине сердца учёные сегодня возлагают надежды на культивированные заплатки. В теории, с помощью кусочка выращенной сердечной ткани можно починить участки сердца, повреждённые, например, в результате инфаркта. Однако экспериментальных успехов в этом пока нет — трансплантированные клетки отмирали через несколько дней, а улучшений почти или вообще не наблюдалось. Сердечная ткань имеет важную особенность, которая и позволяет сердцу биться: она сокращается в ответ на электрический сигнал. До сих пор было неизвестно, может ли кусочек культивированной ткани встроиться в работу родной ткани сердца. Ведь чтобы сердечная мышца сокращалась, электрический сигнал должен передаваться от клетки к клетке. А если к родным клеткам подсадить чужеродные, неизвестно, возникнет ли между ними электрическая связь и получится ли из них единая система. Если не будет, то о починке сердца с помощью культивированных заплаток можно забыть. Учёные решили проверить, будет ли в принципе передаваться электрическое возбуждение, если соединить две ткани разного происхождения. Для этого они выращивали ткани из сердечных клеток в специально сконструированной ёмкости.

 

Схема эксперимента

Учёные сделали ёмкость в виде гантели — две круглые чаши (5 мм в диаметре), соединённые тонким каналом (7 мм длиной). Чтобы разные культуры не перемешивались, в середине канала вставили перегородку. Одну культуру высеивали в одной части, где-то через час добавляли другую культуру во вторую часть и через несколько часов, когда обе части до конца заполнялись, перегородку убирали. Таким образом, ткани соединялись в том месте, где была перегородка. Исследователи возбуждали одну ткань и смотрели, распространяется ли волна возбуждения в другой ткани. Чтобы это увидеть, в ёмкость добавляли флюоресцентный краситель Fluor-4, который относительно сильно светится при прохождении волны возбуждения, и наблюдали за свечением при помощи сверхчувствительной камеры.

 

Разные ткани

 

Для первого эксперимента были взяты сердечные клетки новорождённых крыс. Первичную клеточную культуру сначала добавляли в одну часть ёмкости, а через три дня — в другую. Таким образом, ткани находились на разных стадиях развития. Тем не менее, когда одну ткань стимулировали с помощью электрода, волна возбуждения спокойно пересекала границу между тканями и распространялась дальше. Далее учёные решили проверить, повторится ли результат эксперимента, если ткани будут от разных животных — от крыс и от мышей. Волна возбуждения распространялась между тканями, хотя её скорость в разных клеточных культурах различалась.

 

Для чистоты эксперимента

 

Теоретически клетки ткани, которые не стимулировали электродом, могли возбудиться из-за электрического поля электрода. Чтобы исключить этот эффект, учёные провели ещё одну серию экспериментов. С помощью генно-инженерных методов они встроили в мышиные клетки светочувствительный белок ChR2 (канальный родопсин-2) и стимулировали их светом. Крысиные клетки не были светочувствительными, но по ним проходила волна возбуждения, когда на мышиные светили светом. Это точно доказывает, что между двумя разными тканями образовалась электрическая связь. Синхронизация разных культур подтвердилась также на микроуровне, при рассмотрении отдельных клеток.

 

Тем не менее, на границе двух разных культур наблюдались некоторые особенности. Оказалось, что на некоторых частотах волны возбуждения частично гасятся, когда проходят через границу. Следующий вопрос, который нужно решить прежде, чем выращивать сердечные заплатки: могут ли эти особенности увеличить риск аритмии.

 

--

Последние новости Подмосковья по теме:
Исследователи из МФТИ и Боннского университета (Германия) показали, что сердечные ткани разного происхождения могут синхронно сокращаться

- Долгопрудный
Исследователи из МФТИ и Боннского университета (Германия) показали, что сердечные ткани разного происхождения могут синхронно сокращаться.
11:24 28.06.2017 МФТИ
Исследователи из МФТИ и Боннского университета (Германия) показали, что сердечные ткани разного происхождения могут синхронно сокращаться - Долгие Пруды
Исследователи из МФТИ и Боннского университета (Германия) показали, что сердечные ткани разного происхождения могут синхронно сокращаться - Долгопрудный
Сердечные ткани разного происхождения оказались способны биться в такт Исследователи из МФТИ и Боннского университета (Германия) показали, что сердечные ткани разного происхождения могут синхронно сокращаться.
16:30 27.06.2017 Долгие Пруды
 
По теме
«Лес на ладони» - Газета Ключ Теперь о лесном хозяйстве Подмосковья можно узнать, не выходя из дома. У публичной карты Московской области (rgis.mosreg.
19.06.2018
Чем перуанскому болельщику понравилось в Химках - Химские новости Омар Каспе Наварро – спортивный комментатор из Лимы. Мужчина впервые приехал в Россию, чтобы быть рядом со своей национальной сборной, попавшей на чемпионат мира по футболу после длительного перерыва в 36 лет.
19.06.2018
 
27 июня в шаховской администрации состоится презентация проектов на соискание премии «Наше Подмосковье» - Шаховские вести 27 июня в 10.00 в актовом зале администрации городского округа состоится презентация проектов, представленных на соискание премии «Наше Подмосковье».
19.06.2018
Граффити на стене подъезда - Правительство Московской области Источник: ©, пресс-служба заместителя председателя правительства Московской области Дмитрия Пестова На губернаторскую премию «Наше Подмосковье» в 2018 году номинировано более 1,3 тысячи проектов на тему ЖКХ и благоустройства,
19.06.2018
 
Ночью 19 июня произошло сразу два пожара.   В половине второго пожарным сообщили о горящем «Вольво», припаркованном у дома 205в по проспекту Красной Армии.
19.06.2018 Газета Вперёд
Минэкологии: в рамках программы «Родники Подмосковья» будет благоустроен легендарный источник в Егорьевске - Министерство экологии МО Специалисты минэкологии осмотрели родник Казанской Божьей Матери, расположенный между деревнями Колычево и Сазоново городского округа Егорьевск.
19.06.2018 Министерство экологии МО
Тематический концерт прошёл в Ступине - Ступинская панорама Ступинское информагентство, Екатерина Кардаш Тематический концерт, посвящённый 80-летию города Ступино и 100-летию ВЛКСМ состоялся на Комсомольской площади возле памятника «Дороги революции».
19.06.2018 Ступинская панорама
Дом культуры городского поселения Хорлово приглашает вас принять участие в IV-м открытом фестивале рок-музыки и народного творчества «Иван Купала», который состоится 29 июля.
19.06.2018 Куйбышевец
«Умом Россию не понять…», «Люблю грозу в начале мая…» – эти и другие строки литературного наследия русского поэта Федора Тютчева звучали 18 июня на поэтическом часе, организованном Центральной городской библиотекой им.
18.06.2018 Газета Факт
В Рузском округе появился еще один музей. Конечно, не все формальности еще соблюдены, но по количеству экспонатов и материалов он ничуть не уступает многим государственным хранилищам старины,
18.06.2018 Красное знамя
Чем перуанскому болельщику понравилось в Химках - Химские новости Омар Каспе Наварро – спортивный комментатор из Лимы. Мужчина впервые приехал в Россию, чтобы быть рядом со своей национальной сборной, попавшей на чемпионат мира по футболу после длительного перерыва в 36 лет.
19.06.2018 Химские новости
Коломенские спортсмены приняли участие в Чемпионате и первенстве России по стрельбе из арбалета в Ульяновске - Комитет по физической культуре и спорту 06-11 июня 2018 года в г. Ульяновске, на базе Спорткомплекса Ульяновского государственного технического университета и стадиона «Волга» прошли Чемпионат и первенство России по стрельбе из лука и арбалета.
20.06.2018 Комитет по физической культуре и спорту
Накануне чемпионата мира по футболу, который в этом году проходит в нашей стране, редакция «ЗВ» встретилась с местным спортсменом-краеведом Евгением Киселёвым,
19.06.2018 Звенигородские ведомости
«Лес на ладони» - Газета Ключ Теперь о лесном хозяйстве Подмосковья можно узнать, не выходя из дома. У публичной карты Московской области (rgis.mosreg.
19.06.2018 Газета Ключ
Чем перуанскому болельщику понравилось в Химках - Химские новости Омар Каспе Наварро – спортивный комментатор из Лимы. Мужчина впервые приехал в Россию, чтобы быть рядом со своей национальной сборной, попавшей на чемпионат мира по футболу после длительного перерыва в 36 лет.
19.06.2018 Химские новости
Источник: Главное управление государственного строительного надзора Московской области Сотрудники Главгосстройнадзора Московской области проверяют ход строительства эстакады в Ленинском районе,
19.06.2018 Правительство Московской области
Всего в программу ремонта дорог на 2018 год внесены 72 объекта общей протяженностью более 50 километров К началу июля 2018 года в Истринском городском округе отремонтируют 40 дорог, что составит более 50% от общего плана.
19.06.2018 Истринские ВСети
Реконструкция водозаборного узла (далее – ВЗУ) № 7 идёт полным ходом - монолитные работы по строительству резервуаров практически завершены, начинаются работы по ремонту оборудования.
19.06.2018 Газета Факт