Исследование — первый отчет о кишечной нервной системе в тканевой инженерии толстой кишки человека — было опубликовано в Интернете перед печатью в журнале Tissue Engineering, Часть A, 28 сентября.В здоровом кишечнике пища перемещается по пищеварительному тракту через перистальтику — серию волнообразных сокращений. Для этого движения требуются особые нервные клетки, называемые ганглиозными клетками, но существует также богатая смесь других типов нервных клеток. У детей с болезнью Гиршпрунга эти клетки отсутствуют.
Без них кишечник блокируется, и требуется хирургическое удаление пораженного сегмента толстой кишки.Чтобы помочь этим и другим детям, страдающим кишечными заболеваниями, которые могут потребовать хирургического удаления всего или части кишечника, команда CHLA во главе с главным исследователем Трейси С. Грикшайт, доктором медицины, детским хирургом и исследователем из Исследовательского института Сабана. CHLA — разрабатывает для этих детей варианты тканевой инженерии.
Одной из целей выращивания тканеинженерных органов является создание новой ткани из собственных клеток пациента. Грикшейт и ее команде сначала нужно было определить, какие части кишечной нервной системы присутствовали в тканевой инженерии толстой кишки, когда она выросла из нормальных человеческих клеток.
«Разнообразие типов нейронов, которые выросли в тканевой инженерии толстой кишки человека, стало открытием для нашей команды, потому что ранее мы только задокументировали присутствие некоторых ганглиев», — сказал Грикшайт, который также является штатным доцентом хирургии в Кек. Школа медицины Университета Южной Калифорнии. «Следующим шагом было определить, могут ли эти нейронные элементы быть доставлены в тканевую инженерию толстой кишки, в которой отсутствуют нейроны — как при болезни Гиршпрунга».Изначально ученые выращивали клетки пациентов с болезнью Гиршпрунга и мышей с генетической мутацией, вызывающей аганглионоз. В обоих случаях тканевая инженерия толстой кишки, полученная из этих клеток, не имела всех важных компонентов нервной системы кишечника.
Во второй серии экспериментов, снова проверяя клетки мыши и человека, исследователи добавили нейросферы, которые представляют собой кластеры очищенных клеток-предшественников нейронов. Клетки были окрашены зеленой флуоресценцией, поэтому ученые могли легко визуализировать, где нервные клетки оказались в тканевой инженерии толстой кишки, а также определить источник нервных клеток.
«После выращивания толстой кишки в течение четырех недель мы увидели, что зеленые нервные клетки были включены в толстую кишку, сконструированную из ткани человека, полученной от пациента, лишенного этих элементов, и что присутствовали различные подтипы нервов», — сказал первый автор исследования. Минна Вик, доктор медицины, исследователь и хирург-ординатор в CHLA.