02:00 
Новые исследования показали, что отдельные клетки кровеносных сосудов, которые появляются на самых ранних стадиях выращенных в лаборатории органоидов кожи, обладают способностью образовывать сложные микрососудистые сети, которые растут и созревают с течением времени. Эти самоорганизующиеся структуры функционируют аналогично структурам в натуральной коже человека, поскольку они могут соответствующим образом реагировать на соединения, выделяемые нашим организмом во время воспаления, и могут повторно расти после травмы. Исследование, опубликованное в Американском журнале патологии, опубликованное издательством Elsevier, является первым, в котором показаны микрососудистые реакции на воспалительные стимулы и повреждения с использованием этой системы, что имеет большое значение для понимания критической роли кровеносных сосудов кожи в воспалении, восстановлении, регенерации и старении.
Кожа — очень сложный орган, о чем свидетельствует ее уникальная микроскопическая анатомия, включающая множество типов клеток, которые взаимодействуют для достижения своих защитных функций. Миллионы людей во всем мире страдают кожными заболеваниями, вызванными воспалением, такими как псориаз, а также расстройствами, которые препятствуют заживлению кожных ран, такими как сердечно-сосудистые заболевания и диабет.
Несколько лет назад исследователи Бостонской детской больницы разработали весьма инновационную процедуру с использованием стволовых клеток для создания волосяной кожи человека в чашке, что стало крупным достижением в области биологии кожи и регенеративной медицины. Как патологи кожи и биологи стволовых клеток, мы хотели использовать эти кожные «органоиды» — название, данное таким маленьким самоорганизующимся многоклеточным системам, которые повторяют многие анатомические особенности и биологические функции органа, растущего внутри тела, — в нашей лаборатории для изучения развития и заболеваний кожи».
Джордж Ф. Мерфи, доктор медицинских наук, старший исследователь текущего исследования, из Программы дерматопатологии, отделение патологии, Brigham and Women's Больница, Бостон
Исследователи обнаружили, что эндотелиальные клетки сосудов развиваются уже через шесть дней после начала процесса дифференцировки органоидов и сохраняются в течение нескольких месяцев. Они обнаружили, что органоиды кожи производят несколько молекул, важных для инициирования и поддержания роста мелких кровеносных сосудов, и по мере того, как органоиды продолжают расти в размерах и усложняться, их сосуды также созревают и постепенно окружаются пристеночными клетками, которые поддерживают и стабилизируют их, во многом как в натуральной коже человека.
Молекулярные триггеры воспаления вызывают органоиды кожи. Эти триггеры также привели к высвобождению дополнительных медиаторов воспаления из самих органоидов. Наконец, исследователи продемонстрировали, что кровеносные сосуды кожных органоидов могут повторно расти после травматических повреждений, вызванных острыми предметами. а не вены или лимфатические сосуды. Таким образом, хотя эта система во многом напоминает естественную человеческую кожу, она остается несовершенной. Тем не менее, микроваскулопатия с участием мелких артериол, возникающая при диабете, является потенциально плодотворным будущим применением нашей модели. Наши результаты открывают замечательные возможности для изучения дополнительных факторов, которые контролируют развитие сосудов в коже, при дальнейшем совершенствовании системы», — отмечает первый автор Энтони Р. Шитс, доктор медицинских наук, из Программы дерматопатологии отделения патологии Бригама и женской больницы в Бостоне.
НИЗ и FDA недавно объявили об инициативах по поддержке создания сложных моделей, которые более точно отражают заболевания человека. Эта работа способствует отходу от моделей на животных, демонстрируя функциональные возможности сходство между органоидами кожи, полученными из стволовых клеток, и натуральной кожей человека.
В целом, результаты исследования позволяют предположить, что органоидная система кожи может быть использована для дальнейшего изучения путей, которые контролируют рост и функцию кровеносных сосудов кожи в здоровом состоянии и при заболеваниях. Терапевтическая модуляция этих сигналов будет иметь будущий потенциал для лечения воспалительных заболеваний кожи и восстановления способности к заживлению у пациентов с хроническими ранами.
Доктор Мерфи заключает: «Наша работа предоставляет новую модель для изучения крови. патология сосудов in vitro в пространственно неповрежденной трехмерной микросреде. Возможность теперь исследовать ex vivo формирование, физиологию и патологию критически важных кожных кровеносных сосудов в окружении неповрежденной тканевой микросреды потенциально способна изменить патобиологию нашего самого большого и самого важного защитного органа».
