Действующая модель яичника
Функции женских половых органов – яичников – заключаются в продукции яйцеклеток, а также синтезе и секреции половых гормонов, помимо обеспечения репродуктивной функции, играющих важную роль в поддержании здоровья костной ткани и сердечно-сосудистой системы. Однако яичники могут утрачивать свою функцию в результате хирургического удаления, химио- и/или радиотерапии определенных типов рака или наступления менопаузы. Проявления происходящих при этом изменений гормонального фона варьируют от климактерических приливов и сухости слизистой оболочки влагалища до бесплодия и повышения риска развития остеопороза и заболеваний сердца.
Несмотря на доступность препаратов для заместительной гормональной терапии, компенсирующих утраченную организмом способность к продукции женских половых гормонов, во многих случаях их продолжительный прием не рекомендован из-за повышенного риска развития заболеваний сердца и рака молочной железы.
Занимающиеся поиском решения этой проблемы исследователи института регенеративной медицины Уэйк-Форестского баптистского медицинского центра, работающие под руководством профессора Эммануэля Опара (Emmanuel C. Opara), утверждают, что им удалось в лабораторных условиях создать искусственные яичники, обеспечивающие стабильное высвобождение половых гормонов эстрогена и прогестерона.
Для создания биоинженерного яичника авторы выделили из яичников трехнедельных самок крыс два типа эндокринных клеток и поместили их в капсулы из биосовместимого материала, обеспечивающего проникновение к клеткам кислорода и питательных веществ и одновременно защищающего их от иммунной системы. При этом исследователи создали три варианта капсул, отличающихся характером взаимного расположения клеток.
Функционирование получившихся капсул оценивали в лабораторных условиях путем воздействия на них фолликулостимулирующим и лютеинизирующим гормонами, которые стимулируют синтез половых гормонов яичников. Полученные результаты свидетельствовали о том, что пространственное распределение клеток, наиболее приближенное к естественной структуре яичника, обеспечивало в 10 раз более высокие уровни секреции эстрогена, чем другие варианты распределения клеток.
Помимо эстрогена капсулы секретировали прогестерон, а также ингибин и активин – два гормона, взаимодействующие с гипофизом и гипоталамусом и вовлеченные в функционирование естественной системы организма, регулирующей продукцию женских половых гормонов.
Рисунок из статьи в Biomaterials:
(А) Схематическое изображение яичникового фолликула. (В) Многослойная микрокапсула из альгината, структура которой максимально приближена к структуре фолликула. (С) Полученное с помощью конфокального микроскопа трехмерное изображение микрокапсул, демонстрирующее распределение клеток разных типов: зеленым помечены зернистые клетки яичника, оранжевым – клетки оболочки яичника. (D) Схема эксперимента, демонстрирующая три апробированные подхода: совместное культивирование микрокапсул, содержащих разные типы клеток, микрокапсулы, содержащие смесь клеток, и многослойные микрокапсулы.
GC – зернистые клетки яичника; OC – ооцит; TC – клетки оболочки яичника; PLO – поли-L-оринитин.
По словам авторов, секреция ингибина и активина свидетельствует о том, что в условиях организма подобные структуры будут функционировать как полноценные яичники, работающие синхронно с эндокринной системой. В настоящее время они уже занимаются изучением функционирования искусственных яичников на животных моделях.
Статья Sivanandane Sittadjody et al. Engineered multilayer ovarian tissue that secretes sex steroids and peptide hormones in response to gonadotropins опубликована в журнале Biomaterials.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Wake Forest Baptist Medical Center:
Researchers Build Functional Ovarian Tissue in Lab.
11.04.2013