Добавление еще одного измерения в модель культуры клеток для легочной артериальной гипертензии
Клетки гладких мышц легочной артерии, полученные от пациентов с легочной артериальной гипертензией, культивировали в 3D для создания in vitro модели стенки легочной артерии. Это флуоресцентное окрашенное изображение ядер клеток показывает несколько слоев клеток, демонстрируя успешное образование тканей с толщиной, сравнимой с толщиной, наблюдаемой в теле человека. Кредит: 2020 Мицунобу Р. Кано

Легочная артериальная гипертензия (ЛАГ) — редкое, хотя и смертельно опасное заболевание, поражающее артерии легких. При ЛАГ ненормальный рост клеток сосудистой среды — или эластической стенки — легочных артерий, называемых гладкомышечными клетками легочной артерии (PASMC), приводит к утолщению стенок. Это приводит к сужению и/или обструкции мелких легочных артерий, что вызывает повышение сопротивления легочных сосудов и артериального давления, что в конечном итоге приводит к правожелудочковой недостаточности. На протяжении многих лет для лечения ЛАГ были одобрены различные препараты, но выживаемость пациентов с ЛАГ через три года после постановки диагноза все еще остается на уровне примерно 60%, что не идеально.

В недавнем исследовании, опубликованном в Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, японские исследователи, в том числе профессор Мицунобу Р. Кано и доктор Айко Огава, нашли новый способ борьбы с ПАУ. Они пришли к выводу, что для решения проблемы ЛАГ необходимо детальное понимание процессов, связанных с этим заболеванием. С этой целью, используя технологию трехмерной (3-D) клеточной культуры, они создали новую модель ПАУ in vitro (в лаборатории). В этой модели они успешно воспроизвели процесс, лежащий в основе патогенеза и прогрессирования ЛАГ. Доктор Огава из Медицинского центра Окаяма Национальной больничной организации, который руководил исследованием, объясняет: «Учитывая важность утолщения сосудов в медиальной части в патогенезе ЛАГ, новые терапевтические средства, направленные на этот процесс, могут быть полезны в улучшении исходов заболевания у пациентов с ЛАГ». Профессор Мицунобу Р. Кано из Университета Окаяма, который руководил исследованием, добавляет: «Отсутствие in vitro моделей, воспроизводящих утолщение сосудов в медиальной части, привело нас к созданию новой модели для изучения этого заболевания».

Выделение и анализ PASMC от пациентов с ЛАГ позволили получить важные сведения о патобиологии ЛАГ. Но PASMC обычно выращивают на обычных пластиковых чашках, то есть только в двух измерениях. Это исключает моделирование срединного утолщения сосудов — трехмерного (или трехмерного) процесса. Поэтому ученые решили продвинуть этот метод на шаг, а не на измерение. Применяя технику трехмерного культивирования клеток к PASMC, им удалось создать in vitro модель стенки легочной артерии с толщиной, сопоставимой с толщиной, наблюдаемой в организме человека.

За последние пару десятилетий в отношении патобиологии ЛАГ появилось ключевое понимание того, что растворимый фактор, называемый фактором роста тромбоцитов (PDGF), вызывает чрезмерную пролиферацию PASMC. Имея в руках новую трехмерную модель стенки легочной артерии in vitro, команда задалась вопросом: можно ли смоделировать процесс утолщения сосудов в медиальной части, если PDGF был применен к новой модели? Когда ученые проверили эту теорию экспериментально, они действительно обнаружили, что она верна. «Мы обнаружили, что PDGF вызывает пролиферацию PASMC и увеличивает толщину трехмерных тканей», — говорит профессор Кано.

Ученые не остановились на этом: чтобы увидеть, можно ли использовать модель для оценки способности определенных соединений подавлять утолщение сосудов в медиальной части, они продолжили тестировать эффекты различных клинически используемых препаратов ЛАГ. Они заметили, что обработка модели этими лекарствами привела к изменениям толщины трехмерных тканей, которые были аналогичны эффектам лекарств на пролиферацию PASMC в тканях. Таким образом, ученые поняли, что их модель может не только стать важным инструментом в изучении ЛАГ, но и помочь в тестировании потенциальных лекарств-кандидатов для лечения ЛАГ в будущем.

Хотя впереди еще долгий путь, ученые с оптимизмом смотрят на свои выводы. Д-р Огава заключает: «Мы планируем использовать нашу новую модель для улучшения нашего понимания ЛАГ. Мы также надеемся, что эта новая модель может ускорить исследования патогенеза ЛАГ и проложить путь для новых стратегий лечения»./P>




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *