Слезные и слюнные железы из стволовых клеток
Ученые Токийского университета, работающие под руководством профессора Такаши Цуджи (Takashi Tsuji), в экспериментах на мышах продемонстрировали возможность лечения заболеваний слезных и слюнных желез путем трансплантации выращенных в лабораторных условиях зародышей этих органов.
В своей работе авторы использовали мышиные модели таких заболеваний, как ксеростомия и ксерофтальмия, характеризующихся недостаточным выделением слюны и слез, соответственно.
Ксеростомия (болезнь сухого рта) часто развивается после проведения радиотерапии злокачественных опухолей в области головы. Она может приводить к различным проблемам с состоянием ротовой полости, в том числе разрушению зубов, бактериальным инфекциям и нарушениям глотания.
Ксерофтальмия (болезнь сухого глаза) может развиваться как в результате дефектов слезных желез, так и под действием внешних факторов, в том числе длительной работы за компьютером и воздействия солнечного света и табачного дыма. В возрасте старше 50 лет причиной возникновения заболевания чаще всего является возрастное снижение синтеза жиров в организме. К симптомам заболевания относятся резь и ощущение дискомфорта в глазах, а длительное течение может приводить к повреждению сетчатки и слепоте.
Существующие методы лечения этих заболеваний позволяют лишь временно стимулировать секреторную функцию желез, не устраняя проблему полностью.
Для создания зачатков подчелюстной слюнной железы, а также слезной и гардеровой желез (глазная железа у наземных, за исключением приматов и человека, и вторично-водных позвоночных) исследователи использовали выделенные из слюнных, слезных и гардеровых желез мышиных эмбрионов эпителиальные и мезенхимальные стволовые клетки. Согласно ранее разработанной ими же методике ученые вводили эти клетки в коллагеновую каплю. Для того, чтобы взаимодействие клеток двух типов привело к формированию протоков, в получившиеся структуры определенным образом вводили тончайшие биоразлагаемые нити из полигликолиевой кислоты. Получившиеся зачатки желез в течение трех дней инкубировали в специальных условиях.
При последующей трансплантации животным получившиеся структуры созревали в полноценные железы. Под действием пилокарпина – препарата, применяющегося для лечения синдрома сухого рта, – а также лимонной кислоты сформировавшиеся слюнные железы секретировали слюну. Более того, трансплантация обеспечивала защиту ротовой полости животные от инфекций и восстанавливала глотательную функцию.
Сформировавшиеся из трансплантированных зачатков слезные и гардеровы железы также были полностью функциональны. В ответ на нервную стимуляцию глаза они секретировали слезы, эффективно защищавшие роговицу.
Слева вверху: нормальный глаз; справа вверху: глаз с поврежденной слезной железой; слева внизу: глаз с трансплантированной биоинженерной слезной железой; справа внизу: глаз с трансплантированной биоинженерной гардеровой железой.
По словам исследователей, следующим этапом работы будет тестирование метода клинических условиях, однако до этого еще предстоит решить несколько проблем, в том числе подбор оптимального источника клеток.
Статьи Miho Ogawa et al. Functional salivary gland regeneration by transplantation of a bioengineered organ germ и Masatoshi Hirayama et al. Functional lacrimal gland regeneration by transplantation of a bioengineered organ germ опубликованы в журнале Nature Communucations.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Medical News Today: Scientists regenerate fully functional tear and saliva glands.
10.10.2013