Amerikai kutatók kifejlesztettek egy „placentát a chipen”, amely szorosan utánozza a tápanyagok molekuláris cseréjét az anya és a magzat között a terhesség alatt. Sarah Du és kollégái a címen Florida Atlanti Egyetem Az eszközt egy pár mikrofluidikus csatorna segítségével hozta létre, amelyeket mindkét oldalon különböző placentasejtekkel tenyésztett hidratált rostok bonyolult hálózata választ el. A beállítás lehetővé tette a csapat számára, hogy újra előidézze a placenta malária okozta tápanyagcsere-zavarokat, és kulcsfontosságú lépés lehet a betegség kezelésének kidolgozása felé.
A placenta egy olyan szerv, amely a magzat mellett fejlődik ki a terhesség alatt. Létfontosságú szerepet játszik a tápanyagok, oxigén és salakanyagok cseréjében az anya és a fejlődő magzat között. Ennek a cserének a legégetőbb fenyegetései közé tartozik a placenta malária: egy olyan betegség, amelyet egy parazita, egysejtű szervezet, az ún. Plasmodium falciparum, amely megfertőzi az anya vörösvértesteit. A magzat tápanyagellátásának megzavarásával ez a betegség súlyos születési súlycsökkenést eredményezhet, ami végső soron akár 200,000 10,000 újszülött és XNUMX XNUMX anya halálát is okozhatja évente.
A méhlepény szerkezete rendkívül összetett: sok különböző típusú sejtből álló többrétegű struktúrákat, valamint elágazó ereket, úgynevezett „bolyhos fákat” tartalmaz, ahol az anyai és a magzati vér közötti molekuláris csere zajlik. Ezek a struktúrák befoghatják a parazitákkal fertőzött vörösvérsejteket, korlátozva a tápanyagok áramlását az anya és a magzat között.
Ezeket az összetett struktúrákat rendkívül nehéz modellekkel reprodukálni; de az etikai korlátok azt is jelentik, hogy a fertőzött méhlepényt nem lehet egyszerűen megvizsgálni a terhesség alatt. Ennek eredményeként e betegség kezelésének kidolgozása eddig különösen nehéznek bizonyult. Ennek a kihívásnak a megoldására Du csapata kifejlesztette az új placentát a chipen.
Az eszköz középpontjában egy extracelluláris mátrix gél áll, amely kemény kollagénrostok hidratált hálózatát tartalmazza, amely lehetővé teszi a molekuláris tápanyagok átjutását. A kutatók a gél egyik oldalát a méhlepény külső rétegén található trofoblaszt sejtek mintájával tenyésztették ki, amelyek közvetlenül kölcsönhatásba lépnek az anya vérével. Másrészt kifejlesztették az emberi köldökvéna belsejében lévő sejtkultúrát, amelyek kölcsönhatásba lépnek a magzat vérével.
Egy történelmi kudarc kijavítása a nők egészségében
Ezt a gélt használták azután egy pár együtt áramló mikrofluidikus csatorna elválasztására, amelyek az anya és magzata vérét képviselik. Ezzel az egyszerűsített beállítással Du és munkatársai megfertőzték a vért a trofoblasztsejtekkel szembeni csatornában. Plasmodium falciparum és megfigyelték, hogyan tapadnak meg a fertőzött vérsejtek a felszínhez, a placentasejtek által kifejezett specifikus molekula segítségével. Ezt követően megfigyelték a glükóz gélgáton való átjutásának csökkenését: a placenta malária egyik kulcsfontosságú jellemzőjét reprodukálva.
Ez a sikeres eredmény azt mutatja, hogy a placenta a chipen létfontosságú erőforrássá válhat a placentális malária, és esetleg más, a placentával kapcsolatos betegségek tanulmányozásában. Du csapata abban reménykedik, hogy világos képet ad a betegség kibontakozásáról, hogy az eszközük végül új kezelésekhez vezethet, amelyek végül évente több ezer életet menthetnek meg világszerte.
A kutatók eredményeit 2006 - ban jelentették be Tudományos jelentései.
