» » Искусственный сердечный клапан растёт после пересадки

Искусственный сердечный клапан растёт после пересадки

С помощью клеток кожи можно сделать новый клапан для сердца, который будет расти вместе с организмом и не будет накапливать соли кальция.

Некоторые дети рождаются с врождёнными пороками сердца, которые сразу требуют серьёзного медицинского вмешательства. Например, многие из пороков связаны с тем, что какой-то из сердечных клапанов сформировался неправильно. Клапаны расположены между предсердиями и желудочками и на выходе из каждого желудочка. Они направляют ток крови в одну сторону, не давая ей оттекать обратно. Представим, что клапана между предсердием и желудочком нет – тогда при сокращениях сердца кровь в основном будет переткать из предсердия в желудочек и обратно. Клапан от рождения может быть испорчен настолько сильно, что сердце не будет обеспечивать нужный кровоток по телу.

Искусственный сердечный клапан растёт после пересадки
(Иллюстрация: sciencepics / Depositphotos)
Искусственный сердечный клапан растёт после пересадки
Искусственно выращенный клапан с тремя лепестками. (фото: Tranquillo Lab, University of Minnesota) ‹ › Открыть в полном размере

В таких случаях обычно делают пересадку клапана, сшитого из специально обработанных животных тканей (взять готовый животный клапан не получится: клапаны сердца человека и клапаны сердца животного работают при разных нагрузках и анатомически заметно отличаются друг от друга). Но такой клапан не будет расти вместе с организмом. Поэтому если клапан пересадили маленькому ребёнку, то ему потом приходится выдержать несколько операций, чтобы заменить прежний клапан на более крупный. Кроме того, в пересаженных клапанах откладываются соли кальция, выводя их из строя. Обызвествление клапана идёт и у взрослых, и у детей, но у детей оно идёт быстрее из-за более активного обмена веществ.

Сотрудники Университета Миннесоты сообщают в Science Translational Medicine, что им удалось создать клапан, который растёт вместе с сердцем. Собственно, они во многом повторили свои собственные эксперименты, о которых мы рассказывали несколько лет назад, только тогда речь шла не клапанах сердца, а о кровеносных сосудах.

Суть метода была в том, что фибробласты – клетки соединительной ткани, синтезирующие белок коллаген, эластин и другие важные молекулы – сажали на трубки, сделанные из белка фибрина. Молекулы фибрина склонны полимеризоваться в нити (фибриновая сетка, как известно, образуется в реакции свёртывания крови, укрепляя тромб), и получающаяся в результате гелеобразная масса служит хорошим каркасом для клеточной культуры. Фибробласты росли в питательной среде, которая ритмично прокачивалась через белковую трубку, где они сидели.

Клетки укрепляли каркас своим коллагеном и другими белками. Спустя несколько недель от клеток избавлялись, и в руках у исследователей оказывалась упругая трубка из соединительнотканных белков. Нескольких таких трубок сшивали вместе в кольцо, чтобы потом разрезать в нужных местах – получался сердечный клапан в виде кольца с лепестками: эти лепестки открывались, когда жидкость давила на них с одной стороны, и закрывались, когда жидкость давила на них с другой стороны.

Теперь оставалось проверить клапан в деле. Эксперименты ставили с овцами, то есть те клетки, которые росли на фибриновой трубке, тоже брали у овец. Соответственно, когда той же овце пересаживали коллагеновый клапан, её иммунитет на это никак не возмущался. Изначально молодым животным пересаживали клапан диаметром 19мм, а спустя 52 недели он вырастал до 25 мм. В целом клапаны увеличивались на 17–34%: после пересадки на них приходили новые клетки, которые перестраивали их, добавляли новые порции белков и т. д.

Иными словами, суть была в том, чтобы сделать новый клапан с помощью собственных клеток того, кому он предназначается. Фибробласты, соединительнотканные клетки-строители, в изобилии содержатся в коже, оттуда их и брали для опытов; с таким же успехом фибробласты можно взять из кожи настоящего больного. После пересадки организм воспримет клапан как свой собственный, потому и расти такой клапан будет, как если бы он изначально сидел в этом сердце. Более того, по словам авторов работы, в их клапане почти не накапливаются соли кальция и он не провоцирует тромбы – что естественно, если организм считает клапан своим.

Правда, пока что сконструированный клапан пересаживали не прямо в сердце, а в лёгочную артерию, которая несёт кровь от правого желудочка к лёгким. Здесь лепестки клапана всё равно должны были открываться и закрываться – важно было понять, смогут ли они в принципе делать это очень долго. Но в ближайшем будущем такой клапан собираются пересадить уже именно в желудочек, чтобы сымитировать настоящую операцию по замене клапана. Если операция пройдёт успешно и клапан будет работать, как надо, дело дойдёт и до клинических испытаний.

25 март 2021 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Особенности и назначение чугунных задвижек

Чугунная задвижка - это запорный клапан, предназначенный для перекрытия потока рабочей среды. Однако они не могут гибко регулировать гидравлические свойства системы.

Почему давление нужно измерять на обеих руках?

Обычно люди измеряют давление только на одной руке, потому что так быстрее и «все так делают». ? Но ученые советуют измерять давление на левой и правой руке, потому что при наличии разницы можно

Особенности спортивной бутылки для воды

Вода является одним из важнейших веществ для организма человека. Что можно сказать о теле спортсмена, который постоянно подвергается значительным нагрузкам и поэтому должен пополнять свой запас

Что входит в систему теплого пола?

В последние годы конструкции для полов с подогревом всё чаще используются для отопления помещений. Раньше такие системы были редки.

Запорная арматура: вентиль клапан запорный муфтовый

Запорный муфтовый клапан обеспечивает одно из множества устройств для потока жидкости в перекрытиях трубопроводов.

Для чего нужен язычок на обуви?

Как отдельная деталь язычок на обуви появился относительно недавно — в середине XIX века. В то время в моду вошли ботинки на завязках, и дополнительный слой ткани стали пришивать к ботинкам, чтобы
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Замечательная история о том, почему наследник британского престола носит титул принца Уэльского5 ситуаций, когда кнопочный телефон лучше смартфонаКакое самое плохое решение в истории было принято человеком?Сколько всего опасных динозавров жило на Земле за всю историю?В Австралии найдена самая тяжелая бабочка с огромными крыльямиЧем занять детей в период коронавируса?Все про жесткость ортопедического матрасаКак выбрать качественный матрас для комфортного сна