Мышцы можно восстановить
Скелетные мышцы млекопитающих способны к восстановлению мелких повреждений путем мобилизации мышечных стволовых клеток в травмированную зону. Однако при крупных повреждениях основной задачей организма является остановка кровотечения, что приводит к быстрому формированию рубца, препятствующего восстановлению утраченной мышечной ткани.
Ученые Вустерского политехнического института и компании CellThera разработали подход, позволяющий решить эту проблему. Они использовали зрелые человеческие миоциты, возвращенные в состояние стволовых клеток с помощью разработанной ранее и испытанной на фибробластах безопасной методики, без применения генетически модифицированных вирусов или введения «чистых» генов. После этого клетки культивировали на поверхности полимерных микроволокон из фибрина – белка, участвующего в формировании кровяных тромбов. Покрытые клетками пучки волокон помещали в рану на ноге мыши, созданную путем хирургического удаления большого фрагмента передней мышцы голени. Эта мышца была выбрана потому, что ее повреждения приводят к значительным ограничениям подвижности стопы, но не лишают животных способности перемещаться.
Через 10 недель после процедуры у мышей экспериментальной группы функционирование поврежденных мышц практически полностью восстанавливалось, тогда как у животных группы контроля наблюдалось формирование рубцовой ткани и отсутствие регенерации мышц.
У мышей группы контроля на месте повреждения формировалась
рубцовая ткань (справа, голубого цвета).
Имплантация покрытых клетками микроволокон из фибрина
минимизировала рубцевание и способствовало формированию
функциональной мышечной ткани (слева).
Исследователи ожидали, что большая часть новой ткани будет состоять из человеческих клеток.
Однако, к их удивлению, оказалось, что практически все вновь сформированные мышечные волокна были представлены мышиными миоцитами.
На основании этого было высказано предположение, что фибриновые микроволокна, форма которых схожа с формой мышечных волокон, стимулируют миграцию покоящихся мышиных клеток-предшественников в зону повреждения и восстановление ткани. Более того, они могут предотвращать развитие естественной воспалительной реакции, способствующей рубцеванию мест повреждения.
Это неожиданное открытие указывает на возможность использования только фибриновых микроволокон в качестве инструмента для заживления крупных травм мышечной ткани. Исследователи планируют изучить эффективность отдельного применения фибриновых волокон и определить степень повреждения, требующую добавления в данный терапевтический подход клеточного компонента.
Статья Raymond L. Page et al. Restoration of Skeletal Muscle Defects with Adult Human Cells Delivered on Fibrin Microthreads опубликована в журнале Tissue Engineering.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Worcester Polytechnic Institute: Body Rebuilding: Scientists Regenerate Muscle in Mice.
02.12.2011