Екстрацелуларните везикули са миниатюрни мехурчета, пренасящи различни вещества между клетките - от отпадни продукти, до хормони и др. С тях се очаква да се даде начало на нови методи за борба с различни невродегенеративни, автоимунни, ракови и др. заболявания.

 

Учени от Хардвард демонстрираха приложението на везикулите, не само да „съживяват“ увредени клетки, но и да поддържат функцията на клетки, лишени от кислород. За опита е било използвано така нареченото „сърце-на-чип“.


 

Подобни органи-на-чип предлагат възможност на учените да наблюдават и изследват структурата и функцията на различни тъкани в променени или патологични условия. В случая е имитиран миокарден инфаркт и последваща реперфузия или реоксигенация на тъканта. С изследването, освен приложението на екстрацелуларните везикули, е установена възможността тези везикули да се синтезират от ендотелните клетки, покриващи лумена на кръвоносните съдове.

 

Какво всъщност представлява инфаркта на миокарда - запушване на някой от съдовете на сърцето (коронарните артерии), прекъсване на кръвния ток през тъканта, водещо до понижено ниво на кислород, изключително нужен на миокардните клетки, а и липса на хранителни вещества. При възстановяване на кръвотока през дадената коронарна артерия, проблемът може да бъде решен, но могат да се появят и вредни последици - така наречените реперфузионни увреждания. Подобни се получават по различни механизми, например натрупване на калций и протони, оксидативен стрес и др. „Именно тези усложнения пречат да бъде намерен адекватен подход, осигуряващ решение на всички тези проблеми.“ споделя Моран Ядид за Science translational medicine.

 

Тук влизат в употреба и извлечените от ендотела екстрацелуларните везикули. Ендотелната тъкан е устроена така, че да разпознава минимални отклонения в нивото на кислород в кръвта. Именно това дава причина, учените да смятат, че веществата, които тези везикули носят, може да послужат за предпазване на сърдечната тъкан.

 

Учените изследвали всички протеини, които везикулите носят или могат да експресират. Въпреки миниатюрните си размери (нанометри), в тях се съдържат повече от 2000 вида протеини, всичките от които свързани с отговора на тъканта на стреса от липсата на кислород. „Вместо една молекула, смятаме, че нашите везикули пренасят коктейл от молекули и протеини, които заедно могат да помогнат на клетките да поддържат хомеостазата си, да променят метаболизма си и по този начин да се справят със стреса.“ добавя Ядид.

 

В изследването учените нанесли щети върху клетките от „сърцето-на-чип“ като намалили кислородния им прием за три часа и след това ги подложили на реоксигенация за 90 минути. Впечатление направили клетките, които били обработени с ендотелни екстрацелуларни везикули – те много по-добре се адаптирали към стреса, а броят на загиналите клетки бил двойно по-малък от тези в нетретираната тъкан. Контрактилната възможност на третираните кардиомиоцити била 4 пъти по-голяма.

 

Откритията карат учените да смятат, че везикулите внасят в клетките протеини и други вещества, които активират други метаболитни пътища, неувреждащи клетката след реоксигенация. „Вярваме, че с тези везикули можем да намерим нов подход за справяне с няколко цели едновременно.“