(PhysOrg.com) – Исследование Йельской школы медицины дает новое понимание механизмов, лежащих в основе работы тканеинженерных сосудистых трансплантатов (TEVG). Статья опубликована на этой неделе в онлайн-издании «Слушания Национальной академии наук».
TEVG – это специально разработанные сосудистые трансплантаты, которые можно использовать в хирургии врожденных пороков сердца, поскольку они обладают потенциалом роста. Их получают путем посева собственных клеток человека в биоразлагаемую пробирку. По мере разрушения трубки образуется кровеносный сосуд. Исследование, проведенное на мышах, может иметь значение для лечения младенцев и детей, рожденных с аномалией одного желудочка – опасным для жизни врожденным пороком сердца.
Хирурги Йельского университета расширили более раннее исследование и испытание на людях, проведенное в Японии, по использованию TEVG в качестве проводящего канала у пациентов с одним желудочком. Это исследование было проведено учеными из Йельского и Токийского женского медицинского университетов. Обновленные результаты исследования были недавно опубликованы в Журнале торакальной и сердечно-сосудистой хирургии. Результаты японского исследования многообещающие и демонстрируют возможность и полезность использования TEVG в хирургии врожденных пороков сердца. Ведущим автором был Тошихару Шинока, М.D., Ph.D., теперь из Йельской школы медицины и соавтором последнего исследования PNAS.
В опубликованном PNAS исследовании исследователи из Йельского университета попытались понять основной механизм образования TEVG у мышей. Тканевые трансплантаты, использованные в обоих исследованиях, существенно отличались от более старых сосудистых трансплантатов. Исследователи разработали метод создания зрелых живых кровеносных сосудов путем посева собственных клеток костного мозга человека в биоразлагаемую пробирку или строительные леса. Спустя всего пару часов инкубации хирурги смогли имплантировать засеянные каркасы пациенту.
«После имплантации засеянные клетки костного мозга, по-видимому, трансформировались в живые кровеносные сосуды, очень похожие на нативные кровеносные сосуды», – сказал ведущий автор статьи PNAS Кристофер К. Брейер, М.D., доцент кафедры детской хирургии Йельской школы медицины. «Поскольку сосуды были сделаны из собственных клеток пациента, они не подвержены отторжению.”
Пытаясь выяснить механизм этой трансформации, команда Йельского университета первоначально предположила, что клетки костного мозга просто были включены в существующую сосудистую систему, но дальнейшие исследования показали, что это не так. Брейер говорит, что его команда была поражена, узнав, что на самом деле происходит. «Мы поняли, что трансплантаты, по-видимому, подвергаются воспалительной реакции из-за инфильтрации моноцитов хозяина – белых кровяных телец, которые являются частью иммунной системы организма. Ранее было показано, что быстрое рекрутирование этих моноцитов неразрывно связано с образованием естественных кровеносных сосудов или артериогенезом. Другими словами, воспаление, вызванное реакцией иммунной системы, спровоцировало создание новых кровеносных сосудов.”
У младенцев, рожденных только с одним желудочком, сердце не может адекватно снабжать организм кислородом. Этих младенцев называют «голубыми младенцами», потому что недостаток кислорода вызывает цианоз, синеватый оттенок кожи. Без хирургического вмешательства состояние почти всегда заканчивается летальным исходом.
Предыдущие методы исправления этого врожденного порока сердца основывались на синтетических трансплантатах, которые часто оказывались неэффективными из-за тромбоза или свертывания трансплантата. Из-за своего искусственного состава они также могут потребовать замены по мере роста ребенка.
Прогресс команды Йельского университета в понимании того, почему тканеинженерные сосудистые трансплантаты параллельны естественному процессу формирования сосудов, могут иметь важные последствия для растущей области тканевой инженерии сосудов. Детский кардиолог Йельского университета Алан Фридман, M.D., сказал: «Революционные возможности, созданные в результате этой работы, могут помочь определить будущее ухода, который мы предоставляем нашим пациентам с врожденными пороками сердца. Эти инновации могут изменить не только то, как мы думаем, но и то, как мы практикуем.”
Другими авторами исследования PNAS являются Джейсон Д. Ро, Раджендра Со-Мартинес, Мэтью П. Бреннан, Стивен М. Джей, Лесли Дивайн, Дипак А. Рао, Тай Йи, Тамар Л. Миренский, Ани Налбандян, Брукс Удельсман, Нарутоши Хибино, Тошихару Шинока, Вт. Марк Зальцман, Themis R. Кириакидес и Джордан С. Исследователь Межведомственной программы по сосудистой биологии и терапии и Эдвард Снайдер из Межведомственной программы по сосудистой биологии и терапии и Департамента лабораторной медицины Йельской школы медицины.