cs.3b-international.com
Informace O Zdraví, Nemoci A Léčby.



Dýchací cestou svalové on-a-chip "simuluje astma u lidí"

Vedci z Harvardské univerzity v Cambridgi, MA, vyvinuli model, který ríká, ze presne simuluje svalovou kontrakci v lidských dýchacích cestách a poskytuje nástroj pro testování nových léku na lécbu astmatu.
Vedci tvrdí, ze jejich svalová dýchací cesta úcinne napodobuje svalovou kontrakci v lidských dýchacích cestách a nabízí nástroj k testování nových léku na lécbu astmatu.
Image credit: Wyss Institute a Harvard SEAS

Výzkumný tým, vedený Alexandrem Peytonem Nesmithem, studentem na Harvardské skole inzenýrství a aplikovaných ved, publikuje podrobnosti o jejich tvorbe v casopise Lab na cipu.

Astma postihuje více nez 300 milionu lidí po celém svete a je zodpovedná za priblizne 250 000 úmrtí rocne. To je také hlavní prícinou návstev pohotovosti a hospitalizace u detí.

Existuje rada léku, které mohou pomoci astmatikum zvládat jejich stav, jako jsou inhalacní kortikosteroidy a beta-agonisté. Ale podle výzkumníku je mnoho techto léku starsích nez 50 let. V posledních 30 letech schválila Úrad pro kontrolu potravin a léciv (FDA) pouze dve nové léky na lécbu astmatu.

"Bohuzel, mnoho pacientu zustává rezistentní vuci temto lécebným postupum a je vystaveno vetsímu riziku exacerbace," tvrdí výzkumníci. "To naznacuje naléhavou potrebu urychlit potrubí pro objevování a validaci léku dýchacích cest."

Nesmith a jeho tým vsak poznamenali, ze nalezení nových léceb pro astma je nárocné. Noví kandidáti na léky se obvykle testují na zvírecích modelech, ale tyto modely nemusejí napodobovat odpovedi lidí, takze léky casto selhávají v klinických studiích. Navíc, protoze onemocnení je specifické pro kazdého pacienta, lécení, které pracují pro jednoho jedince, nemusí nutne fungovat u jiného pacienta.

"Proto jsme se snazili vyvinout robustní, funkcní, lidsky relevantní model, který muze být pouzit pro screening nových terapií proti astmatu."

"Jednoduchý, spolehlivý a prímý zpusob merení humánní reakce na spoustece astmatu

Lidská dýchací dráha je tvorena vrstvami hladkého svalu, které se snizují a uvolnují, címz se zvysuje jejich prumer.

Rychlé fakty o astmatu v USA

  • Astma postihuje 1 z 12 lidí v USA
  • V roce 2008 melo astmatický záchvat více nez 50% lidí s astmatem
  • Mezi roky 2008 a 2010 byla prevalence astmatu u detí vyssí nez u dospelých.

Dalsí informace o astmatu

Tým sestavil to, co popisují jako "svalový dýchací kanál" namontovaný na skleneném substrátu.

Cip je tvoren lidskými bronchiálními hladkými svalovými tenkými vrstvami (bMTF). Jedná se o spodní vrstvu elastického polymerního polydimethylsiloxanu (PDMS) a horní vrstvu upraveného bronchiálního hladkého svalu. "Kdyz svalová vrstva kontrahuje, bMTF se ohýbá a snizuje polomer zakrivení tkáne," vysvetlují vedci.

Pro testování úcinnosti modelu zavedli protein nazvaný interleukin-13 (IL-13), který se bezne vyskytuje v dýchacích cestách pacientu s astmatem. Je známo spoustet reakci hladkého svalu na alergeny. Tým pak pridal neurotransmiter nazvaný acetylcholin, který zpusobuje kontrakci hladkého svalstva, aby vyvolal alergickou reakci.

Zjistili, ze vysoké dávky acetylcholinu zpusobily, ze sval dýchacích cest na cipu vznikl jako hyperkontrakt. Kdyz tým zavedl beta-agonisty na cip - pouzívaný v inhalátorech ke snízení zánetu dýchacích cest - uvolnil se vzduchový sval.

Vedci poznamenávají, ze byli schopni merit kontraktilní stres svalové tkáne v reakci na ruzné dávky léku. "Nás cip nabízí jednoduchý, spolehlivý a prímý zpusob, jak merit lidské reakce na aktivacní spoust," ríká Nesmith.

Vysetrování bunecných a proteinových odpovedí na IL-13

Podle výzkumníku je zhrubnutí bronchiálního hladkého svalstva ve stene dýchacích cest strukturní charakteristikou astmatu, coz vede k zúzení dýchacích cest. S pomocí svalového cipu v dýchacích cestách se tým snazil zjistit, zda IL-13 indukoval takovou reakci na bunecné úrovni.

Zjistili, ze IL-13 zpusobil zvetsení bunek hladkého svalstva a navíc modifikoval organizaci aktinových vláken v techto bunkách - bunecných komponentách, které hrají roli ve svalové kontrakci.

Tým potom chtel videt, jak IL-13 modifikoval expresi proteinu RhoA. Drívejsí výzkum ukázal, ze tyto proteiny se podílejí na regulaci kontrakce bronchiálního hladkého svalstva, ale základní mechanismus je nejasný.

Po zavedení léku, který se zameruje na dráhu RhoA nazvaný HA1077, výzkumníci zjistili, ze tkán na cipu, která byla vystavena IL-13, byla méne citlivá na spoustece astmatu. "Tento výsledek ukazuje, ze HA1077 snizuje bazální tón nasí konstruované bronchiální hladké svaloviny a zabranuje hyperkontrakci," vysvetluje tým.

Dalsí vysetrení ukázalo, ze HA1077 v kombinaci s jiz existujícím astmatickým lécivem, isoproterenolem, byl úcinnejsí pri snizování reakce na spoustece astmatu nez samotný isoproterenol. To znamená, ze svalový cip dýchacích cest jiz projevil slib pri identifikaci potenciální nové lécby astmatu.

Donald Ingber, profesor nebo bioinzenýrka na Harvardské skole inzenýrství a aplikovaných ved a zakládající reditel Institutu Wyss na univerzite, ríká:

"Astma je jedním z hlavních duvodu pro výlety do pohotovosti, zejména pro deti, a velká cást populace astmatu nereaguje na aktuálne dostupné lécebné postupy.

Dýchací sval na cipu predstavuje dulezitý a vzrusující nový nástroj pro objevování nových terapeutických látek. "

Zdravotní novinky dnes v nedávné dobe uvedla studii, která podrobne popisuje vytvorení elektronického nosu, který podle výzkumníku dokáze detekovat podtypy astmatu u detí.

Tumorové prostredí "mimikovalo" v novém mikrocipu

Tumorové prostredí "mimikovalo" v novém mikrocipu

Cip schopný simulovat "mikroprostredí" nádoru byl vyvinut výzkumníky na Purdue University v West Lafayette, IN. Tento obrázek ukazuje konstrukci nového cipu, který dokáze simulovat "mikroprostredí" nádoru, aby testoval úcinnost nanocástic a léku zamerených na rakovinu.

(Health)

Detské mazlícky prekonávají sourozence pro uspokojení vztahu

Detské mazlícky prekonávají sourozence pro uspokojení vztahu

Psi jsou casto oznacováni jako "nejlepsí prítel cloveka", a podle nového výzkumu toto tvrzení platí zejména v detství. Studie zjistily, ze deti mohou mít méne konfliktní a uspokojivejsí vztah s rodinným mazlíckem nez se svými sourozenci. Detské vztahy s domácími zvíraty mohou být méne konfliktní a uspokojující nez sourozenecké vztahy, tvrdí výzkumní pracovníci.

(Health)