» » Растущий кишечник помогает формироваться растущему сердцу

Растущий кишечник помогает формироваться растущему сердцу

Если в сердечном органоиде появляются кишечные клетки, сердце получается больше похожим на настоящее.

Эмбриональное развитие сейчас всё чаще изучают с помощью органоидов — микроскопических копий кишечника, сердца, почки и даже мозга. Любой орган получается из эмбриональных стволовых клеток, которые у эмбриона не просто делятся, но и постепенно меняются, приобретая ту или иную специализацию — они становятся клетками мышц, печени, кожи и т. д. Проследить за развитием целого эмбриона в пробирке пока невозможно (хотя работы тут идут полным ходом), зато можно воссоздать микроорган — органоид. На самом деле такие органоиды чаще представляют собой не весь орган, но какую-то часть, например, нефрон (структурную единицу почки), или зачаток коры полушарий мозга. Но и этого бывает достаточно, чтобы понять общие закономерности развития, а заодно испытать на органоиде те или иные лекарственные или потенциально ядовитые вещества.

Растущий кишечник помогает формироваться растущему сердцу
Двойные сердечно-кишечные органоиды. Красным, оранжевым и фиолетовым окрашены клетки сердца, зелёным и синим – кишечника. (фото: Ana Silva / Gladstone Institutes) Открыть в полном размере ‹ ›

Сотрудники Гладстоновского института, экспериментировавшие с сердечным органоидом, обнаружили, что он формируется лучше, если рядом с ним начинает формироваться органоид кишечный. Они работали с так называемыми индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками человека — они образуются из обычных, специализированных клеток, которые сначала с помощью нескольких молекулярных сигналов обращают в стволовое состояние, а потом с помощью уже другого молекулярного коктейля направляют в ту или иную специализацию. Специализация может быть любой, поэтому их называют плюрипотентными (грубо говоря, «всемогущими»), а индуцированные – поскольку все превращения происходят с подачи экспериментатора.

Исследователи пытались так подействовать на индуцированные столовые клетки, чтобы из них получились не только клетки сердечной мышцы, но и другие клетки, которые тоже есть в сердце. Перебирая различные наборы молекулярных сигналов, они в какой-то момент обнаружили, что в формирующемся органоиде есть не только клетки сердца, но и клетки кишечника. В статье в Cell Stem Cell говорится, что с кишечником сердце получалось лучше: его структура была более сложной и больше напоминала настоящее сердце — например, в органоиде появлялось нечто, похожее на кровеносные сосуды, питающие сердечную мышцу. В органоидном сердце, формировавшемся бок о бок с кишечными клетками, клетки были разнообразнее, и их пропорции друг относительно друга, а также электрические свойства тех, у кого такие свойства должны быть, опять же в большей степени напоминали настоящее сердце развивающегося плода. А вот без кишечных клеток по соседству органоидное сердце как будто замирало на более ранней стадии развития.

Кишечные клетки были там тоже не просто так — они формировали структуры, напоминающие структуры тонкого кишечника. По большому счёту у исследователей получился двойной органоид, в котором клеточные структуры сердца и кишечника интенсивно общались между собой разнообразными химическими сигналами. Двойной органоид прожил целый год, что необычайно долго для подобных структур.

Разумеется, даже в таком виде органоидное сердце и органоидный кишечник довольно сильно отличаются от сердца и кишечника в настоящем эмбрионе. Тем не менее, двойной органоид — более естественное состояние, чем органоид какого-то одного органа, который сам по себе плавает в лабораторной питательной среде. В настоящем эмбрионе все органы развиваются вместе, в тесном контакте и тесном общении друг с другом, так что двойной органоид помогает лучше понять детали того, что происходит при эмбриональном развитии.

13 декабрь 2021 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Как защитить сердце при диабете

Препарат, который не даёт разрушаться митохондриям в клетке, помогает сердцу бороться с диабетической кардиомиопатией.

Стволовые клетки превратили в яйца

Восемь белков нужно для того, чтобы превратить эмбриональную стволовую клетку в предшественника яйцеклетки.

Для больного сердечного клапана нашли лекарство

Обызвествлённый аортальный клапан можно избавить от вредных кальциевых отложений.

Мозг защищается от микробов кишечным иммунитетом

Иммунные клетки, боровшиеся с микробами в кишечнике, отправляются в мозг, чтобы и там отразить микробную атаку.

Костный гормон помогает сердцу держать ритм

Гормон кальцитонин, синтезирующийся в сердце, защищает сердечную мышцу от аритмии.

Когда жир помогает сердцу

Жирная диета помогает перестроить сердечный обмен веществ в тех случаях, когда становится трудно получать энергию из углеводов.
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
«Фантастические твари»: животные, которые нас удивили в 2021 годуЧто происходит: квантовые компьютерыПочему в Арктике начал светиться снегСтранная наука – 20219 привычек, которые помогут дожить до 100 летОфринительные паукиИнформационная автократия – новый тренд мировой политикиУченые нашли новые данные о появлении жизни на Земле