Yhdysvaltalaiset tutkijat ovat kehittäneet istukan sirulla, joka jäljittelee läheisesti äidin ja sikiön välistä molekyylivaihtoa raskauden aikana. Sarah Du ja kollegat osoitteessa Florida Atlantic University loi laitteen käyttämällä paria mikrofluidikanavia, joita erottaa monimutkainen hydratoituneiden kuitujen verkosto, jota viljeltiin kummallakin puolella eri istukan solujen kanssa. Kokoonpanon ansiosta tiimi pystyi toistamaan istukan malarian aiheuttamia ravinteiden vaihdon häiriöitä, ja se voisi olla keskeinen askel kohti taudin hoidon kehittämistä.
Istukka on elin, joka kehittyy sikiön rinnalla raskauden aikana. Sillä on tärkeä rooli ravinteiden, hapen ja kuona-aineiden vaihdon välittäjänä äidin ja hänen kehittyvän sikiön välillä. Yksi tämän vaihdon kiireellisimmistä uhista on istukan malaria: sairaus, jonka aiheuttaa yksisoluinen loisorganismi nimeltä Plasmodium falciparum, joka saastuttaa äidin punasoluja. Häiritsemällä ravintoaineiden saantia sikiölle tämä sairaus voi johtaa vakavaan syntymäpainon laskuun – lopulta jopa 200,000 10,000 vastasyntyneen kuoleman ja XNUMX XNUMX äidin kuoleman vuosittain.
Istukan rakenne on monimutkaisen monimutkainen: siinä on monikerroksisia rakenteita, jotka koostuvat monista eri solutyypeistä, sekä haarautuvia verisuonia, joita kutsutaan "villoispuiksi", joissa äidin ja sikiön veren välinen molekyylivaihto tapahtuu. Nämä rakenteet voivat vangita loisten tartuttamia punasoluja ja rajoittaa ravintoaineiden virtausta äidin ja sikiön välillä.
Nämä monimutkaiset rakenteet ovat poikkeuksellisen haastavia toistaa mallien avulla; mutta eettiset rajoitukset tarkoittavat myös sitä, että tartunnan saaneita istukkoja ei voida vain tutkia raskauden aikana. Tämän seurauksena tämän taudin hoitojen kehittäminen on toistaiseksi osoittautunut erityisen vaikeaksi. Vastatakseen tähän haasteeseen Dun tiimi kehitti uuden istukan sirulla.
Laite on keskitetty solunulkoisen matriisigeelin ympärille, joka sisältää kovien kollageenikuitujen hydratoidun verkoston, joka mahdollistaa molekyyliravinteiden kulkemisen. Tutkijat viljelivät geelin toista puolta istukan ulkokerroksen trofoblastisolujen näytteellä, jotka ovat suoraan vuorovaikutuksessa äidin veren kanssa. Toisaalta he kehittivät viljelmän soluista, jotka reunustavat ihmisen napalaskimoa ja jotka ovat vuorovaikutuksessa sikiön veren kanssa.
Naisten terveyden historiallisen epäonnistumisen korjaaminen
Tätä geeliä käytettiin sitten erottamaan pari yhdessä virtaavaa mikrofluidikanavaa, jotka edustavat äidin ja sikiön verta. Käyttämällä tätä yksinkertaistettua järjestelyä Du ja kollegat tartuttavat verta trofoblastisoluja päin olevaan kanavaan. Plasmodium falciparum ja tarkkaili kuinka infektoituneet verisolut tarttuivat pintaan käyttämällä istukan solujen ilmentämää spesifistä molekyyliä. Myöhemmin he havaitsivat vähentyneen glukoosin siirtymisen geeliesteen läpi: toistaen istukan malarian avainpiirteen.
Tämä onnistunut tulos osoittaa, että sirulla olevasta istukasta voi tulla tärkeä resurssi istukan malarian ja mahdollisesti jopa muuntyyppisten istukan aiheuttamien sairauksien tutkimisessa. Tarjoamalla selkeän kuvan taudin etenemisestä Dun tiimi toivoo, että heidän laitteensa voisi lopulta johtaa uusiin hoitoihin, jotka voivat viime kädessä pelastaa tuhansia ihmishenkiä maailmanlaajuisesti joka vuosi.
Tutkijat raportoivat havainnoistaan vuonna Tieteellinen raportit.
