Искусственная ткань для исследования сокращений матки
Современные технологии тканевой инженерии позволяют ученым воссоздавать структуру матки, что открывает возможности для важных исследований в области фертильности и заболеваний.
В статье журнала APL Bioengineering исследователи представили два инструмента механобиологии для экспериментов с синтетической или искусственной тканью матки. Их цель — изучить негативные эффекты гиперперистальтики — слишком частых сокращений стенки матки.
На протяжении жизни матка претерпевает спонтанные сокращения стенки, которые могут вызывать маточную перистальтику — специфический волнообразный паттерн сокращений. Эти сокращения важны для многих репродуктивных процессов, например, для транспорта сперматозоидов перед оплодотворением. Однако гиперперистальтика может препятствовать фертильности и приводить к заболеваниям, таким как аденомиоз или эндометриоз.
«Спонтанные сокращения миометрия у небеременных индуцируют маточную перистальтику, которая оказывает физическую нагрузку на внутренний эндометриальный барьер и тем самым влияет на биологические функции», — пояснил один из авторов статьи Дэвид Элад.
Разработанные инструменты включают:
- Кювету, которую можно разбирать для установки биологической in vitro модели в экспериментальную камеру.
- Проточную камеру и систему передачи, создающие паттерны сокращений.
«Клетки культивируются на биологической или синтетической мембране, растянутой над дном кюветы, которая устанавливается в цилиндрический держатель среды. Когда биологическая модель готова, дно кюветы можно разобрать и затем установить в экспериментальную камеру», — сказал Элад. — «Насколько нам известно, это первый случай, когда биологическая модель in vitro подвергалась перистальтическим напряжениям сдвига стенки».
Используя свою экспериментальную установку, авторы обнаружили, что перистальтические напряжения сдвига вызывают изменения в цитоскелете эндометриальных эпителиальных клеток и миометриальных гладкомышечных клеток синтетической ткани матки.
Будущие исследования с использованием этого подхода могут включать изучение влияния различных паттернов сокращений и роли гормонов в маточной перистальтике. Исследователи отметили, что модели стенки матки также могут быть применены для изучения моделей стенок кишечника и некоторых других органов и тканей.
«Лабораторный подход этой работы демонстрирует будущие возможности для изучения сложных процессов человеческого размножения, особенно на ранних стадиях, когда доступность и этические ограничения запрещают эксперименты in vivo», — заключил Элад.