Patches aus Herzzellen zur Beschleunigung der Genesung bei Herzinfarktpatienten

Die Pflaster können die kontraktile Funktion nach Herzinfarkten verbessern.

Eine Forschung wurde durchgeführt, um die Erholung von Herzinfarkt zu verbessern. Zum ersten Mal wurden große Herzmuskel-Patches im Labor an Großtieren in einem Herzinfarktmodell getestet. Es zeigte sich, dass es zu einer verbesserten Erholung von Herzinfarktverletzungen führte. Schwitzen viel? Es könnte Herzinfarkt sein

Dies ist die erste Großtierstudie über Muskelflecken, die mit dem Ziel der Behandlung von Herzinfarkten durch das Annähen von Herzmuskelpatches über einen bestimmten Bereich von toten Herzmuskeln durchgeführt wird. Es wurde durchgeführt, um die Pathologie zu reduzieren, die oft zu Herzversagen führt.

Die Forschung wurde von Jianyi 'Jay' Zhang von der Universität von Alabama in Birmingham Biomedical Engineering, einer gemeinsamen Abteilung der UAB School of Medicine und der UAB School of Engineering durchgeführt.

Jeder Fleck ist 1,57 mal 0,79 Zoll groß und fast so dick wie ein Groschen. Zhang und Kollegen fanden heraus, dass die Transplantation von zwei dieser Pflaster auf den Infarktbereich eines Schweineherzens die Funktion des linken Ventrikels des Herzens, der Hauptpumpkammer, signifikant verbesserte.

Die Patches verringerten auch signifikant die Infarktgröße, die die Fläche des toten Muskels ist; Herz-Muskel-Wand-Stress und Herz-Muskel-Vergrößerung; sowie die Apoptose oder den programmierten Zelltod im Narbenrandbereich um den toten Herzmuskel signifikant reduzieren.

Darüber hinaus induzierten die Pflaster keine Arrhythmie in den Herzen, eine schwerwiegende Komplikation, die in einigen biomedizinischen Verfahren zur Behandlung von Herzinfarkten beobachtet wurde.

Eine Mischung aus drei Zellen - zwei Millionen Endothelzellen - die Kardiomyozyten helfen zu funktionieren und überleben in einer Mikroumgebung, 2 Millionen glatten Muskelzellen - bekannt als Blutgefäße und 4 Millionen Kardiomyozyten - bekannt als Herzmuskelzellen, jedes Patch wird in einer 3-D-Fibrinmatrix gezüchtet. Anschließend wird für eine Woche hin und her geschaukelt und alle Zellen beginnen synchron nach dem ersten Tag zu schlagen.

Die drei Zelltypen unterscheiden sich in der Herstellung von durch den Menschen induzierten Stammzellen, die auch als hiPSCs bezeichnet werden.

Dynamisches Schaukeln und die passende Mischung produzieren mehr Menge an reifen Herzmuskelzellen mit mehr kontrahierender Kraft und überlegener physiologischer Funktion, verglichen mit Flecken, die mit einschichtigen Zellen hergestellt werden, die nicht dynamisch geschaukelt werden.

In der Vergangenheit haben Versuche, hiPSCs zu verwenden, um große Tiermodelle von Herzinfarkten zu behandeln, sehr geringe Raten von Transplantation oder Überleben gezeigt. Die aktuelle Forschung zeigt eine relativ höhere Rate an Transplantationen - 10,9 Prozent - nach vier Wochen Transplantation, was zu einer verbesserten Erholung des Herzens führte.

Diese Pflaster setzen auch kleine Bläschen frei, die Exosomen genannt werden, die RNA und Proteine ​​von einer Zelle zur anderen tragen. In Gewebekulturexperimenten wurde gefunden, dass solche Exosomen, die aus großen Herzmuskelpatches freigesetzt werden, beim Überleben von Herzmuskelzellen helfen.

Zusätzlich wird gefunden, daß diese Pflaster schädliche Proteinphosphorylierungsänderungen in den Sarkomeren von Herzmuskelgewebe, die an den Infarkt des Herzens angrenzen, umkehren oder verhindern. Dieses Ergebnis legt nahe, dass hiPSC-abgeleitete Herzzellen die kontraktile Funktion nach Herzinfarkten verbessern können.

Die Forschung wurde von der University of Alabama in Birmingham durchgeführt. (ANI)

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