Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

Organoids cardiaci umani per la modellistica dei termini fisiologici durante l'attacco di cuore

Negli Stati Uniti, qualcuno ha un attacco di cuore ogni 40 secondi, ma i ricercatori non hanno avuti un modello quel completamente imita che cosa si presenta nel cuore umano dopo un attacco di cuore.

Un gruppo dei ricercatori all'università medica di Carolina del Sud (MUSC) e di Clemson University recentemente ha riferito in un articolo nell'assistenza tecnica biomedica della natura che hanno sviluppato i organoids cardiaci umani meno di 1 millimetro di diametro che somigliano molto attentamente alle circostanze fisiologiche che si presentano durante l'attacco di cuore.

Il gruppo piombo dal bioengineer Ying Mei, Ph.D., che tiene una posizione unita della facoltà a MUSC ed alla Clemson University. Fa parte del programma della bioingegneria di MUSC Clemson, che colloca i bioengineers di Clemson e gli studenti di laurea della bioingegneria sulla città universitaria di MUSC in moda da poterli interagire essi con i clinici necessitante le soluzioni di assistenza tecnica. L'autore principale dell'articolo, Dylan Richards, Ph.D., è un laureato del programma comune.

Potevamo essenzialmente catturare che la natura complessa 3D di un attacco di cuore e poi lo riduce le dimensioni in un modello del microtissue.„

Dylan Richards, Ph.D., autore principale

Organoids è tessuti multicellulari tridimensionali che sono di meno di 1 millimetro di diametro. Questi organoids, o i microtissues, funzione gradiscono le loro controparti 100%. In questo caso, i organoids del cuore realmente battono e si contraggono come il cuore umano fa. Questo modello usa le cellule staminali pluripotent incitate, quasi come “le cellule madri,„ quel disaccordo e matura in parecchi tipi di celle del cuore che interattivo e auto-monti per formare il organoid.

Tradizionalmente, i biologi utilizzano le celle in un piatto o nei modelli dell'animale, quali i mouse o i ratti, per modellare le malattie che sono studiate. Questi metodi presentano i loro propri svantaggi che il modello organoid sormonta.

Le celle in un piatto sono grandi per l'apprendimento delle cose al livello cellulare, ma per le celle è molto artificiale svilupparsi in due dimensioni su una superficie piana.

I modelli animali sono molto utili nell'intraprendere i punti seguenti verso la ricapitolazione del che cosa accade nel corpo umano, ma i organoids, particolarmente quelli per il cuore, sono il più vicino a ricreare che cosa si presenta in esseri umani.

“I cuori dei ratti e dei mouse hanno battuto cinque - 10 volte più velocemente di quelli degli esseri umani,„ Richards hanno spiegato. “Come quei meccanismi funzionano fisicamente - l'elettrofisiologia ed il pompaggio - è solo differente a causa del disgaggio.„

Al contrario, il organoid cardiaco ricrea una versione umana del cuore e molto attentamente somiglia alla disfunzione del tessuto che ha luogo dopo la scarsità dell'ossigeno causata tramite un attacco di cuore. Poiché è molto difficile da ottenere un campione subito dopo che un attacco di cuore accade, la maggior parte di cui conosciamo circa gli attacchi di cuore viene dalle osservazioni rese lunghe dopo la scarsità iniziale dell'ossigeno. Il modello organoid colma dentro questa lacuna, permettendo alla visualizzazione subito dopo della privazione dell'ossigeno.

“Questo può aiutarci a capire meglio come le celle rispondono a breve termine e, a loro volta, come quello si fa strada per danno a lungo termine,„ ha detto Richards del modello organoid.

Questo modello egualmente permette ai ricercatori di provare se le droghe di cuore migliorano i risultati di attacco di cuore.

“Potrebbe aiutarci a determinare se una droga è efficace all'impedire alcuno di questo danno o ad impedire una risposta nociva ad una scarsità dell'ossigeno,„ ha spiegato Richards.

Il modello potrebbe anche fornire un modo provare se una droga che è sicura in un cuore sano è egualmente sicura in malata. Tali informazioni potrebbero guidare più giustamente i medici in droghe di prescrizione in pazienti che hanno avuti condizioni del cuore di preesistenza ai tempi dell'attacco di cuore.

In breve, il modello fornisce ai ricercatori una comprensione degli eventi iniziali di un attacco di cuore che non hanno avuti prima. Ma Mei intende rendere il modello ancora migliore comprendendo le celle immuni. Le celle immuni sono responsabili del ripulire tutte le celle morte causate tramite l'attacco di cuore, ma in tal modo, possono determinare come le celle immuni svolgono un ruolo nella ristrutturazione del tessuto del cuore dopo danno da una scarsità dell'ossigeno. Il laboratorio di Mei vorrebbe studiare come agiscono in tal modo nelle speranze di impedire la morte delle aree nocive ma ancora viventi del cuore.

Mei egualmente vorrebbe esaminare gli effetti della genetica dei pazienti sui loro risultati. Il suo laboratorio corrente sta lavorando a creare i organoids dalle celle dai pazienti con i diversi risultati. Quei organoids possono poi essere usati per aiutarci a capire più completamente come il profilo genetico specifico di un paziente pregiudica il suo ripristino.

“Non siamo quei primi per ricapitolare della la risposta cellulare o persino livella del tessuto. Discuterei, tuttavia, che siamo quei primi per ricapitolare della la risposta livella dell'organo,„ ha detto Mei.

Source:
Journal reference:

Richards, D.J., et al. (2020) Human cardiac organoids for the modelling of myocardial infarction and drug cardiotoxicity. Nature Biomedical Engineering. doi.org/10.1038/s41551-020-0539-4.