Согласно исследованию, представленному на научных сессиях Американской кардиологической ассоциации в 2008 году, дети с пороками сердца могут когда-нибудь получить идеально подходящие новые сердечные клапаны, построенные с использованием стволовых клеток из их пуповинной крови.
Когда младенцы рождаются с неисправными сердечными клапанами, которые невозможно исправить хирургическим путем, они полагаются на замену из тканей животных, совместимые пожертвования человеческих органов или искусственные материалы. Эти замены спасают жизнь, но не растут и не меняют форму по мере развития ребенка; поэтому для замены переросших клапанов могут потребоваться две или более хирургических операций. Ткань животного также может со временем затвердеть и быть менее прочной, чем нормальный человеческий клапан. С искусственными клапанами детей тоже нужно лечить антикоагулянтами.
"Согласно нашей концепции, если пренатальное тестирование показывает порок сердца, вы можете собрать кровь из пуповины при рождении, собрать стволовые клетки и изготовить сердечный клапан, который будет готов, когда это понадобится ребенку," сказал Ральф Содиан, M.D., ведущий автор исследования и кардиохирург Университетской клиники Мюнхена.
Тканевая инженерия сердечных клапанов все еще находится в зачаточном состоянии, и различные исследователи изучают возможность использования клеток крови, костного мозга или околоплодных вод.
В исследовании группа исследователей использовала стволовые клетки (CD133 + клетки), полученные из пуповинной крови. Пуповинную кровь заморозили, чтобы сохранить. Через 12 недель клетки высевали на восемь каркасов сердечных клапанов, построенных из биоразлагаемого материала, а затем выращивали в лаборатории.
Впоследствии исследование с помощью электронного микроскопа показало, что клетки проросли в поры каркаса и образовали слой ткани. Биохимическое исследование показало, что клетки не только выжили и выросли, но и произвели важные элементы "внеклеточный матрикс," часть ткани тела, которая функционирует вне клеток и имеет важное значение для функции и структуры ткани. По сравнению с тканями человека из клапанов легочного сердца, тканевые клапаны образовывали:
— 77.На 9 процентов больше коллагена (основного белка соединительной ткани);
— На 85 процентов больше гликозаминогликана, углевода, важного для соединительной ткани); а также
— На 67 процентов больше эластина (белка в соединительной ткани)
Кроме того, используя антитела для обнаружения различных белков, исследователи обнаружили, что клапаны содержат десмин (белок в мышечных клетках), ламинин (белок во всех внутренних органах), альфа-актин (белок, который помогает сокращаться мышечным клеткам) и CD31, VWF. и VE-кадгерин (компоненты выстилки кровеносных сосудов).
"Все эти маркеры указывают на то, что сердечно-сосудистая ткань человека была выращена в лаборатории," Содиан сказал.
По словам Содиана, еще предстоит решить несколько важных вопросов, касающихся тканевых функциональных клапанов сердца, включая определение оптимального материала каркаса и изучение того, как кондиционировать клапаны в лаборатории, чтобы они работали должным образом после имплантации.
"Тканевая инженерия обеспечивает перспективу идеального заменителя сердечного клапана, который действует на протяжении всей жизни пациента и может расти вместе с реципиентом и изменять форму по мере необходимости," он сказал.
Источник: Американская кардиологическая ассоциация