ТАБА Как се прави хрущяла

Учените от ТУ Берлин оставят "изкуствения" хрущял да расте

Как всъщност се образува хрущялът? Марк Росовски от Института по биотехнологии в TU Берлин преследва този въпрос с основателна причина: Нараняванията и заболяванията на хрущялната тъкан на ставите често причиняват силна болка, докато шансовете за лечение на ревматизъм и остеоартрит с конвенционални методи обикновено са само малки. Ако, от друга страна, оставите хрущялната тъкан да расте в лабораторията и след това я трансплантирате, шансовете изглеждат по-добри. Точно затова Марк Росовски и други учени от Немския център за изследване на ревматизма в помещенията на Университетската клиника „Шарите“ в центъра на Берлин се опитват да отглеждат такъв „изкуствен“ хрущял.

Те използват човешки хрущялни клетки като изходен материал. Тези клетки, наречени хондроцити от клетъчните биолози, бързо променят външния си вид в лабораторията и се превръщат в своеобразни клетки-предшественици. Те могат да се превърнат в хондроцити в организма, но също така и в мускулни или мастни клетки и в сухожилия. В лабораторията обаче това преобразуване в хрущялни клетки не е съвсем успешно. „Само когато клетките имат правилната триизмерна среда, те могат да прераснат в хрущялна тъкан“, обяснява Марк Росовски. Но точно тази пространствена среда те нямат в колбите за култивиране, в които клетките обикновено растат в лабораторията. Клетките потъват през хранителната течност до дъното на бутилката, където образуват слой, който е дебел само колкото една клетка. Такъв "монослой" има само две пространствени измерения, тъй като му липсва височина - хрущялната тъкан трудно може да расте по този начин.

Биолозите знаят „трикове“, които биха могли да помогнат на клетките-предшественици при скокове: Те могат да оформят клетките в вид мини-топка или да поставят толкова много клетки в бутилка с култура, че няколко слоя клетки се наслагват на дъното. По този начин те налагат триизмерна структура, но пропорциите едва ли са естествени. Резултатът е много по-добър, ако клетките могат да намерят естествената си структура за себе си. За целта Марк Росовски поставя родословните клетки в малка капсула, изработена от захарни полимери, която е с диаметър само около половин сантиметър. Сякаш сами по себе си клетките започват да се придържат една към друга и да образуват триизмерна структура. „В тази структура прогениторните клетки очевидно си подават сигналите, необходими за превръщането в нормални хондроцити“, обяснява Марк Росовски. Вътре в капсулата расте вид хрущял, който лекарите използват за заздравяване на малки пукнатини и щети. Засега обаче само най-добрите спортисти и много заможни хора могат да си позволят високите разходи за подобна терапия.

На всичкото отгоре тази трансплантация едва ли помага в случай на големи увреждания, като например при остеоартрит на възрастните хора или ревматизъм. „В случай на спортни наранявания, останалата здрава хрущялна тъкан вероятно предоставя информацията за правилния растеж на трансплантираните хондроцити“, обяснява Росовски. Тази здрава тъкан липсва, когато има сериозни увреждания. В лабораторията обаче хондроцитите растат само в тъкан, която е много по-рехава от естествено отглеждания хрущял в тялото. В самия организъм цяла поредица от сигнали дават на хондроцитите важна информация, с помощта на която се създава правилната тъкан. Някои от тези пратеници са известни, но ние не знаем в каква концентрация и по кое време те трябва да действат, за да позволят да расте твърд хрущял. Ако Марк Росовски постави смес от такива сигнални вещества в капсулите с хондроцитите, първият му резултат е: "Растежът и поведението на клетките се променя." Ще мине известно време, преди той и колегите му да разберат най-добрия състав на сместа от сигнални вещества, но изследователят потиска твърде високите очаквания.
kn
3916 знака

За допълнителна информация, моля свържете се с: Dipl.-Biochem. Марк Росовски, TU Берлин, Институт по биотехнологии, Департамент по медицински биотехнологии, Тел.: 030/89002262 или 030/314-72573, E-Mail: [email protected].

Илюстрации по заявка.

Забележка: Тази публикация е „Тема на седмицата - EIN-Blick für Journalisten“ на новинарския портал на TUB. В допълнение към статията ще намерите експертна услуга и допълнителни връзки там: www.prestelle.tu-berlin.de/newsportal

Още информация:

Характеристики на това съобщение за пресата:
Биология, хранене/здраве/грижи, информационни технологии, медицина, икономика
надрегионален
Резултати от изследвания, изследователски проекти
Немски