Кровоносна судина на чипі — біоінженерна модель справжньої людської судини — допомогла науковцям знайти шлях до уповільнення судинного старіння. Імітуючи на штучній судині кровотік молодих і літніх людей, вчені виявили білок, який бере участь у погіршенні жорсткості судин внаслідок старіння. Відкриття допоможе попередити ряд серцево-судинних захворювань, повідомляє Cosmos Magazine. Дослідження опубліковане в журналі ACS Applied Materials & Interfaces.
Кілька судин на чипі, підключені для насоса, що імітує кровотік. Baker Heart and Diabetes Institute
Як старіють судини?
Зазвичай вивчення та розробка ліків відбуваються на тваринах, які не можуть вповні відобразити фізіологічні особливості людини, а зокрема старіння судин. З віком у людей кровоносні судини втрачають еластичність і перестають м'яко реагувати на зміни артеріального тиску, плавно звужуючись та розширюючись. Така жорсткість судин призводить до збільшення інтенсивності роботи серця та спричиняє до ряду серцево-судинних захворювань, а також дисфункції нирок і судинної деменції. Новий спосіб, який допоможе краще зрозуміти судинну функцію у людей та посприяє пошукам лікування хвороб, знайшли австралійські дослідники з Бейкерського Інституту серця та діабету.
Що це за штучна судина?
У своєму дослідженні науковці розробили модель судини в мікромасштабі, використовуючи технологію «органів на чипі». Для цього вчені культивували людські ендотеліальні клітини, які в організмі вистилають судини та серце, всередині пристрою з каналом у 45 міліметрів завдовжки, 3 міліметри завширшки та 0,3 міліметра у висоту. Пристрій підключали до насоса, що контролював силу потоку рідини, імітуючи нормальний або порушений кровотік, а рівень жорсткості судин імітував еластомер. Так, тестуючи кровотік у судині на чипі, вчені виявили раніше невідому дію білка Piezo 1, який експресується на ендотеліальних клітинах.
Одна з судин на чипі. Baker Heart and Diabetes Institute
Як діє білок?
Виявилося, що Piezo 1 робить клітини чутливими до змін тиску, сприяючи запаленню. В здоровому стані ендотеліальні клітини не виявляють адгезивних властивостей, захищаючи цим судини від прилипання імунних клітин до стінок. Однак в процесі старіння ця адгезивність збільшується, що сприяє запаленню судин. Дослідники вважають, що визначивши препарати, які націляться на Piezo 1, можна буде уповільнити старіння судин.
- Найчастіше дослідження проводяться на лабораторних мишах. Про те, чому саме їх використовують при вивченні хвороб, а також про сучасні етичні альтернативи ми розповідали у статті «Про мишей і людей».