Το φύλλο του σπανακιού μετασχηματίζεται σε ανθρώπινο λειτουργικό καρδιακό ιστό

Τα φρέσκα φύλλα από σπανάκι που μόλις σερβίρατε στο πιάτο σας αξίζουν πραγματικά περισσότερο από όσο νομίζετε. Δεν είναι μόνο πλούσια σε φολικό οξύ και άλλα θρεπτικά συστατικά για την υγεία, αλλά θα μπορούσαν επίσης να βοηθήσουν τους επιστήμονες να αναγεννήσουν τον ανθρώπινο ιστό.

Ερευνητές από το Πολυτεχνείο του Worcester (WPI) έχουν μετατρέψει το φύλλο σπανακιού σε λειτουργικό καρδιακό ιστό. Ο στόχος της ομάδας ήταν να αναδημιουργήσει ανθρώπινο ιστό οργάνων φθάνοντας μέχρι τα εύθραυστα αγγειακά δίκτυα των αιμοφόρων αγγείων, χωρίς τα οποία είναι αδύνατον να επιβιώσει ο ιστός. Οι επιστήμονες είχαν και στο παρελθόν προσπαθήσει να εκτυπώσουν τρισδιάστατα πολύπλοκα αγγειακά δίκτυα, χωρίς όμως επιτυχία. Η νέα ανακάλυψη θα μπορούσε να σημαίνει ότι το λεπτό αγγειακό σύστημα των φυτών ίσως είναι το κλειδί.

Για να δημιουργήσουν τον καρδιακό ιστό, οι επιστήμονες στο WPI αποκάλυψαν το πλαίσιο κυτταρίνης του φύλλου απομακρύνοντας τα φυτικά κύτταρα. Στη συνέχεια, "έσπειραν" το πλαίσιο με ανθρώπινα κύτταρα, προκαλώντας ανάπτυξη ιστού μέσα στο πλαίσιο. Τέλος, κατάφεραν να αντλήσουν μικροσφαιρίδια και υγρά μέσα από τις φλέβες για να απεικονίσουν λειτουργικά τη θεωρία τους.

Επισκευή ζημιών, δημιουργία αντικαταστάσεων

Αν και άλλοι επιστήμονες μπόρεσαν να δημιουργήσουν τεχνητά δείγματα ανθρώπινου ιστού μικρής κλίμακας, τα δείγματα αυτά απαιτούσαν την ενσωμάτωση με τα υπάρχοντα αιμοφόρα αγγεία. Η δημιουργία μεγάλης κλίμακας λειτουργικού ιστού στον οποίο να υπάρχουν και τα κρίσιμα για την υγεία των ιστών αιμοφόρα αγγεία είχε αποδειχθεί αδύνατη. Επειδή η τεχνική θα μπορούσε να βοηθήσει τους ανθρώπους να αναπτύξουν στρώματα ισχυρότερων, υγιέστερων καρδιακών μυών, η ομάδα πρότεινε ότι θα μπορούσε τελικά να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία ασθενών με καρδιακή προσβολή ή άλλες καρδιακές δυσκολίες. Οι ερευνητές είχαν επίσης πειραματιστεί με φύλλα μαϊντανού, τριχωτές ρίζες φυστικιών και αψιθιά, καθώς πίστευαν ότι για την τεχνική αυτή θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν διαφορετικά είδη φυτών για την επισκευή άλλων τύπων ιστών. Για παράδειγμα, ξύλινα πλαίσια κυτταρίνης θα μπορούσαν μία μέρα να μας βοηθήσουν να επισκευάσουμε ανθρώπινα οστά. "Έχουμε πολύ δουλειά ακόμη μπροστά μας, αλλά μέχρι στιγμής τα ευρήματα είναι πολύ ελπιδοφόρα", δήλωσε ο Glenn Gaudette, καθηγητής βιοϊατρικής μηχανικής στο WPI. "Η προσαρμογή όλων αυτών των φυτών που καλλιεργούνται εδώ και χιλιάδες χρόνια για χρήση στην τεχνική ιστών θα μπορούσε να λύσει μια σειρά από προβλήματα που περιορίζουν τον κλάδο αυτό".

Επιπλέον, οι ερευνητές δήλωσαν ότι πιστεύουν ότι θα τροφοδοτήσουν με αίμα και οξυγόνο τους αναπτυσσόμενους ιστούς, χύνοντας υγρά μέσω των φλεβών των φύλλων του σπανακιού. "Όταν κοίταξα το φύλλο σπανακιού, το στέλεχος του μου θύμισε μια αορτή", δήλωσε ο Joshua Gershlak, μεταπτυχιακός φοιτητής της βιοϊατρικής μηχανικής στο WPI και επικεφαλής ερευνητής της μελέτης. "Σκέφτηκα λοιπόν, ας διαχύσουμε τα υγρά ακριβώς μέσα από το στέλεχος." Τα φύλλα από το σπανάκι δημιουργούν ένα καλό είδος ικριώματος επειδή, μόλις τα φυτικά κύτταρα απομακρυνθούν, παραμένει μια κυτταρινική δομή, λένε οι ερευνητές. "Η κυτταρίνη είναι βιοσυμβατή και έχει χρησιμοποιηθεί σε πολλές εφαρμογές αναγεννητικής ιατρικής, όπως η μηχανική ιστών χόνδρου, οστικών ιστών αλλά και η επούλωση τραυμάτων", ανέφεραν οι ερευνητές στη μελέτη και πρόσθεσαν ότι εκμεταλλευόμενοι τη χημεία των ικριωμάτων των φυτικών ιστών θα μπορούσαν να αντιμετωπίσουν τους πολλούς περιορισμούς και το υψηλό κόστος των συνθετικών αλλά και πολύπλοκα σύνθετων υλικών. Τα φυτά είναι εύκολο να αναπτυχθούν και είναι φιλικά προς το περιβάλλον. Ωστόσο, παραμένει να δούμε αν η δική τους πρόταση με τα φύλλα από το σπανάκι είναι ασφαλής για ανθρώπινη χρήση και αν κάποιοι άνθρωποι μπορεί να έχουν ανοσοαπόκριση σε ιστούς που καλλιεργούνται σε ικριώματα φυτών. Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Biomaterials.

Φωτεινή Πουρνάρα

Πηγή & Φωτογραφία: wpi.edu/