Наностимуляторы заставляют поврежденные ткани тела излечиваться самостоятельно

Заболевания периферийных артерий и повреждения тканей уменьшают количество кислорода, поступающего в пораженные мышцы. Такую ишемию трудно лечить, так как для переноса большего количества кислорода в поврежденные ткани необходимы новые сосуды.

Ранее было обнаружено, что стволовые клетки, полученные из жировых тканей, выделяют вещества, которые вызывают ангиогенез и успокаивают окружающее воспаление. Но когда эти стволовые клетки просто вводились животным, эффект не длился долго, и стволовые клетки переставали вырабатывать так называемые паракринные факторы, которые способствуют образованию новых сосудов.

Ученые из университета Иллинойса смогли присоединить фактор некроза опухоли α (TNFα) - соединение, которое стимулирует стволовые клетки к выработке паракринных факторов - непосредственно к стволовым клеткам. Для удержания молекул TNFα они брали липосомальные наночастицы, которые они могли связывать со стволовыми клетками и использовать для создания соединений, способствующих росту сосудов.

По словам соавтора исследования, данные которого были опубликованы в журнале ACS Nano Марни Боппарт (Marni Boppart),

Основным преимуществом стволовых клеток по отношению к регенерации тканей является не способность клеток заменить утраченную ткань, а высвобождение полезных факторов роста и цитокинов, которые помогают в этом процессе. Наностимуляторы позволяют клеткам высвобождать полезные факторы дольше, чем это было бы без их использования. Это дает значительное преимущество, особенно когда клетки пересаживаются в поврежденные, больные или стареющие ткани.

Подобным образом модифицированные стволовые клетки уже были опробованы на мышах с ишемией в ногах, что привело к улучшению кровотока и повышению уровня кислорода по сравнению с животными из контрольной группы. Мыши также смогли быстрее вернуться к более здоровой походке, а также смогли перемещаться на большие расстояния.

* Паракринные факторы - факторы, выделяемые стволовыми клетками, которые действуют как сигналы для окружающих клеток, и заставляют их изменять свое поведение, чтобы инициировать процесс регенерации.