Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Szkolenia3

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje
Dodatkowy u góry

Wszczepić trwalsze zastawki serca

Nad nowym rodzajem zastawek biologicznych, które tworzone są w oparciu o technikę inżynierii tkankowej, pracowała przez 3 lata Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii (FRK). Na badania Narodowego Centrum Badań i Rozwoju przeznaczyło 1,5 mln złotych. Prace są kontynuowane w dwóch kolejnych projektach. Wszystkie prowadzi kierownik Pracowni Bioinżynierii dr Piotr Wilczek.

Zastawki to płatki, tworzące w naczyniach rodzaj drzwiczek, które zapobiegają cofaniu się krwi w poszczególnych częściach serca. Wady wrodzone zastawek oraz choroby uniemożliwiają normalne życie. Jednak dawców będzie zawsze znacznie mniej niż osób potrzebujących przeszczepu. Zastawki mechaniczne niszczą krew, a te pochodzące od zwierząt są nietrwałe. Dlatego uczeni poszukują najlepszego sposobu na przygotowanie bioprotez zastawek serca w oparciu o komórki biorcy oraz sposobu ich utrwalania.

Ze stosowaniem u pacjentów różnego typu zastawek, które są komercyjnie dostępne na rynku, wiążą się różne problemy.

„W praktyce medycznej stosujemy zastawki mechaniczne i biologiczne. Zastawki te ratują życie i przywracają zdrowie pacjentów, posiadają jednak pewne ograniczenia. Największym problemem z zastawkami biologicznymi jest ich nietrwałość” – mówi dr Wilczek.

Zastawki ludzkie pobierane ze zwłok mają średni okres trwałości około 15 lat. Aby organizm biorcy nie odrzucił takiej zastawki potrzebne są specjalne procedury techniczne. We wszczepionej zastawce zachodzą procesy subtelnie ją niszczące, m.in. wapnienie.


Podobny problem jest z zastawkami odzwierzęcymi, pochodzącymi najczęściej od świń. Tam immunogenność trzeba maskować jeszcze silniej. Agresywne środki chemiczne sprawiają, że tkanka jest martwa, dlatego nie mogą w niej zachodzić żadne procesy naprawcze. Taka zastawka też po jakimś czasie ulega wapnieniu, a im młodszy organizm tym szybciej zachodzą niepożądane zmiany. Jeżeli wszczepimy taką zastawkę dziecku, trzeba ją wymienić po około 10 latach, czasem nawet w krótszym okresie.

Zastawki mechaniczne są bardzo trwałe, ale uszkadzają płytki krwi, krwinki czerwone itd. Pacjent, u którego zostały zastosowane takie zastawki, przez cały czas musi zażywać leki przeciwzakrzepowe. Przeciwwskazaniem do wszczepienia zastawki mechanicznej jest m.in. ciąża, bo w trakcie porodu przyjmowanie leków tego rodzaju mogłoby spowodować krwotok i inne daleko idące komplikacje.

Badacze w Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii zastanawiali się, co mogą zrobić z zastawkami biologicznymi żeby zwiększyć ich trwałość. W ramach projektu „Nowe metody przygotowania zastawek biologicznych” opracowali nowatorski prototyp zastawki. Otrzymali ją metodą inżynierii tkankowej. Bezkomórkowe lub biodegradowalne rusztowanie protezy pokrywane jest tu komórkami izolowanymi ze szpiku kostnego pacjenta.

„Każda tkanka, w tym zastawki, składa się z dwóch elementów. Macierz zewnątrzkomórkowa to białka, które tworzą rodzaj rusztowania. Przypomina ono gąbkę. Na niej osadzone są komórki. Doszliśmy do wniosku, że elementem, który może najbardziej ograniczać trwałość zastawki jest element komórkowy. Koncepcja tworzenia nowych zastawek polega na tym, żeby na rusztowaniu białkowym hodować komórki własne pacjenta” – wyjaśnia badacz.

Uczeni nazywają to zastawką autologiczną. Są przekonani, że nowy typ zastawki może przyczynić się do poprawy jakości życia pacjentów, którzy wymagają wszczepienia biologicznej protezy zastawki serca.

Przewaga zastawki autologicznej polega na tym, że jest ona żywą strukturą, w której pozostawiono w miarę nienaruszone rusztowanie białkowe. Stosując wysublimowane specjalistyczne nożyce, badacze wycinają komórki z użyciem różnych metod enzymatycznych, chemicznych. Na tak przygotowane rusztowanie nahodowują komórki biorcy.

„W takiej żywej tkance ciągle zachodzą procesy wymiany komórek, naprawy, remodelowania itd. Komórki wydzielają białka, jest zatem szansa, że taka zastawka z wiekiem będzie rosła, tak jak normalna zastawka, którą mamy naturalnie. Trwałość zastawki powinna być znacznie większa” – zapewnia dr Wilczek.

Właściwości biologicznych zastawek oceniano, stosując liczne testy. Badania histologiczne pozwoliły ocenić w jakim stopniu modyfikacja tkanek, związana między innymi z enzymatyczną metodą usuwania komórek, może wpływać na ich strukturę. Badania biomechaniczne i hemodynamiczne służyły ustaleniu, czy i w jakim stopniu po modyfikacji tkanka spełnia swoją funkcję mechaniczną. Istotną rolę spełniły też badania, których celem było określenie warunków hodowli komórek po ich izolacji oraz parametrów pozwalających na różnicowanie komórek wyizolowanych ze szpiku, a także określenie m.in. ich cech funkcjonalnych.

Uczeni są gotowi do testów na zwierzętach. Szukają źródeł finansowania dalszych etapów badań, żeby nowoczesne bioprotezy zastawek serca mogły znaleźć powszechne zastosowanie.

 
PAP – Nauka w Polsce, Karolina Olszewska
Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl


 





Tagi: zastawka, serce, wszczepienie, lab, laboratorium, inzynieria tkankowa, Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii
Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje




Bieganie łagodzi wpływ stresu na mózg
16-02-2018

Bieganie łagodzi wpływ stresu na mózg

Naukowcy z Brigham Young University (stan Utah) wykazali w badaniach na myszach, że bieganie łagodzi negatywny wpływ przewlekłego stresu na hipokamp.

Tkanka nerki z... laboratorium
16-02-2018

Tkanka nerki z... laboratorium

Korzystając z ludzkich komórek macierzystych naukowcy uzyskali tkankę nerki, która po wszczepieniu myszom filtrowała krew.

Na ZUT powstaje
16-02-2018

Na ZUT powstaje "dźwig przyszłości"

Naukowcy z Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie razem z badaczami z Koszalina i Poznania budują "dźwig przyszłości".

Informacje dnia: Bieganie łagodzi wpływ stresu na mózg Pozytywne nastawienie chroni przed demencją Zaawansowane technologie do produkcji szczepionek Tkanka nerki z... laboratorium NCN: ponad 326 mln zł na badania podstawowe Już w 2025 roku możliwe załogowe misje na Marsa Bieganie łagodzi wpływ stresu na mózg Pozytywne nastawienie chroni przed demencją Zaawansowane technologie do produkcji szczepionek Tkanka nerki z... laboratorium NCN: ponad 326 mln zł na badania podstawowe Już w 2025 roku możliwe załogowe misje na Marsa Bieganie łagodzi wpływ stresu na mózg Pozytywne nastawienie chroni przed demencją Zaawansowane technologie do produkcji szczepionek Tkanka nerki z... laboratorium NCN: ponad 326 mln zł na badania podstawowe Już w 2025 roku możliwe załogowe misje na Marsa

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Biomantis Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja Projektor Jagielloński Instytut Lotnictwa EuroLab