Изучение, изданное в издании Biomaterials, находит, что ритмичная пульсация клеток сердечной мускулы есть движущей силой в начальном формировании сердечных клапанов.Слой клеток сердечной мускулы начинает пульсировать кроме того, перед тем как кровяные сосуды организованы.
Ниже мускулы слой «кардиального желе», и ниже этого слой эндотелиальных клеток, каковые преобразуют в клапанные внутритканевые клетки (VICs).Сердце формируется как несложная U-образная труба ткани, складывавшейся из трех слоев.
Исследователи желали измерить пульсацию сердечных клеток, дабы видеть, как это формирование клапана, на которое воздействуют, так, они создали компьютерную программу, проанализировавшую последовательности микроскопических изображений на поверхности геля.Неестественные клапаны сейчас существуют, но они сделаны из пластмассы, так, дети, терпевшие, врожденные пороки сердца должны вынести многократные операции, дабы заменить их, как они растут.«Открытие, что деформации, произведенные бьющимися клетками сердечной мускулы, серьёзны, снабжает совсем новый взор на процесс», говорит доктор наук Мерримен.Эндотелиальные клетки преобразовывают в VICs, и эти клетки координируют преобразование кардиального желе в две либо три откидных створки (названный «листками»), каковые включают клапан и руководят менструацией к сердцу методом закрытия и открытия.
«Мы решили предпринять шаги назад и обучаться, как сердечные клапаны развиваются конечно, так, мы можем узнать, как дублировать процесс».«Мы поняли, что механические силы серьёзны при создании детских сердец», говорит Мэри Кэтрин Сьюэлл-Лофтин, аспирант Вандербилта, создавший компьютерную программу.Ритмично бьющиеся клетки оказывают помощь сердечным клапанам сформироваться
Рост неестественных клапанов сердца из клеток человека«С данной информацией мы должны иметь то, что мы должны создать клапанные внутритканевые клетки, каковые являются главными стандартными блоками сердечных клапанов».Но это одно не доходило для изучения механических сил, вовлеченных в формирование клапанов.Стандартная процедура для наблюдения ранних стадий сердечного развития обязана извлечь сердце птенца – в пункте, в то время, когда это – форма и размер запятой на печатной странице – и поместите его в блюдо клеточной культуры с гелем коллагена.
Дабы сделать это, доктор наук Мерримен возглавил команду инженеров, клинических врачей и учёных в ряде опытов на куриных сердцах. Большая часть сердечных клапанов животных проходит собственный цикл примерно 1 миллиард раз в их целой жизни, но клапаны куриного и человеческого сердца – каковые развиваются похожими методами – цикл 2 – 3 миллиарда раз.«В течение прошлых 15 лет люди пробовали создать сердечный клапан из неестественной ткани посредством технических способов «в лоб» без любого успеха», говорит В. Дэвид Мерримен, доцент Биомедицинской техники в Университете Вандербилт в Нэшвилле, Теннесси.
«Генетическое изучение дало нам перечень главных частей – аппаратные средства – требуемый выстроить сердечный клапан и это последнее изучение предоставляют нам данные, в которой мы нуждаемся о среде, требующейся», говорит доктор наук Джоуи Барнетт, co-научный-начальник на проекте.Весной 2012 года команда Вандербилта заявила, что они идентифицировали ранее малоизвестные гены и молекулярные проводящие пути, которые связаны с формированием медицинских клапанов. Их последняя работа – изучение «механических сил» влияние на формирование сердечного клапана – заканчивает промежутки в знании команды.
Где сердечные клапаны формируются, эндотелиальные клетки заливают себя в подушки кожный покров желе.Ответ, к которому трудятся исследователи сзади нового изучения, пребывает в том, дабы создать неестественный клапан из клеток человека, каковые вырастут с ребенком.
Изучение расположений на компьютере картирует, где VICs были организованы, команда сделала вывод, что VICs формируются избирательно в регионах «большого напряжения», позванного сокращением клеток и ритмичным расширением сердечной мускулы.Сердечные клапаны чувствительны, дабы повредить от болезни, рака, старения, врождённых дефектов и сердечных приступов. Примерно 40 000 младенцев рождаются с врожденными пороками сердца в Соединенных Штатах ежегодно, так создавая рабочий сердечный клапан, что имел возможность употребляться в пересадках больного, был приоритет в течение некоего времени.
После этого, команда Вандербилта будет трудиться с исследователем стволовой клетки, дабы произвести их личные эндотелиальные клетки, от которых они сохраняют надежду, что смогут произвести человеческий VICs. Когда у них имеется VICs, исследователи считают, что они должны быть в состоянии вырастить неестественные клапаны человеческого сердца в биореакторе.