Les cellules du muscle cardiaque humain ont été cultivées dans des feuilles d'épinards

Purification de la base cellulosique de la feuille des cellules et tissus végétaux

Les médecins ont besoin de tissus cardiaques vivants pour une chirurgie cardiaque. Il n'est pas si facile de l'obtenir. Il y a deux façons de sortir: soit trouver un donneur, soit développer vous-même le tissu musculaire du muscle cardiaque. Ce processus est très difficile et coûteux. En conséquence, le tissu cardiaque vivant est toujours en pénurie. Il s'est avéré que vous pouvez résoudre le problème à l'aide de feuilles d'épinards.

Des scientifiques du Worcester Polytechnic Institute ont proposé d'utiliser la matrice cellulosique de la feuille comme base de croissance des tissus, dont les cellules sont alimentées en oxygène et en nutriments. Pour cela, des capillaires des feuilles elles-mêmes sont utilisés, à travers lesquels un liquide de composition similaire au sang est passé. Ainsi, les scientifiques peuvent développer de très grandes surfaces de tissus vivants, qui sont immédiatement prêts pour la transplantation.


Vaisseaux dans les tissus du cœur de la souris et capillaires des feuilles de Buddley David

Le projet a réuni des spécialistes de divers domaines. Pour mettre en œuvre l'idée, des scientifiques de l'Université du Wisconsin à Madison et de l' Arkansas State University se sont joints à l'équipe du Worcester Polytechnic Institute. Les scientifiques ont exposé les résultats des travaux dans un article publié sur le Web .

Cette étude est intéressante car les plantes et les animaux ont des systèmes radicalement différents pour le transfert des nutriments, des liquides et des macromolécules. Certes, il existe plusieurs points similaires dans les principes du système cardiovasculaire des animaux et du système capillaire des plantes. Grâce à cela, la mise en œuvre du projet de scientifiques est devenue possible. «L'utilisation d'échafaudages végétaux sans cellules ouvre des opportunités de recherche à l'intersection de différents domaines scientifiques pour étudier la similitude des plantes et des animaux», rapportent les scientifiques dans leur travail.



Dans une série d'expériences, les scientifiques ont cultivé des cellules vivantes de tissu cardiaque humain sur des feuilles d'épinards, dont les cellules ont été retirées. Un liquide ayant des caractéristiques similaires au sang humain a traversé les capillaires du squelette foliaire. Des cellules de tissu cardiaque ont été placées le long des capillaires avec du liquide physiologique en circulation, qui a fourni aux cellules des nutriments et de l'oxygène. En conséquence, non seulement les cellules ne sont pas mortes, mais elles ont également continué à se développer. Selon les auteurs de l'étude, cela ouvre la possibilité de développer des couches entières de tissu musculaire du cœur. Ces échantillons peuvent être utilisés pour la chirurgie cardiaque chez les personnes touchées par une crise cardiaque.


Maintenant, les scientifiques prévoient de mener des expériences similaires avec les feuilles d'autres plantes. «Nous avons encore beaucoup de travail à faire, bien que ces résultats soient très prometteurs», explique Glenn Gaudett, professeur de génie biomédical à la Worcester Polytechnic. Dès le début du projet, il a été décidé de faire participer des spécialistes d'autres domaines de la science et de la médecine. Ainsi, l'équipe comprend désormais un spécialiste des mécanismes moléculaires de croissance et de développement des cellules humaines, un spécialiste du génie biomédical, un spécialiste des cellules souches et des cellules végétales. «Dans ce projet, l'importance de la recherche interdisciplinaire est devenue claire pour nous. Lorsque vous avez des personnes ayant une expérience et des connaissances différentes, elles peuvent offrir une solution au problème en examinant le problème lui-même dans une perspective légèrement différente », explique Gaudett.



Une série d'expériences a été suivie par l'étudiant diplômé Joshua Gershlak, qui a suggéré d'utiliser des feuilles d'épinards. Le noyau central de la feuille lui semblait une aorte, c'était donc une impression personnelle qui jouait un rôle important.

Pour que la feuille de la plante soit utilisée pour faire croître des cellules de tissus animaux et humains, elle doit être privée de cellules natives et de tous les composants à l'exception de la cellulose. La base cellulosique est devenue la base de la croissance cellulaire. "La cellulose est biocompatible et est utilisée dans de nombreux domaines de la médecine régénérative, y compris le traitement des lésions graves des tissus et des os", déclarent les participants à l'étude.



En plus des épinards, les scientifiques ont également éliminé les feuilles de persil, l'absinthe annuelle et les racines d'arachide des cellules. Mais les épinards ont donné les meilleurs résultats. Ses feuilles sont grandes, solides, restant après le nettoyage, la zone utile de la base cellulosique est assez suffisante pour la croissance des tissus.