Плацента-на-чипе и кофеин


Плацента один из наименее изученных органов в организме человека, но важно его изучить, так как от него зависит здоровье развивающегося плода. Исследователи из Университета штата Айова использовали микрофлюидные модели органа (плаценты-на-чипе) чтобы узнать, может ли кофеин передаваться от матери к ребенку и в каком объеме.

Прежде чем выпустить препарат на рынок, его тестируют на животных, но результаты не всегда эквивалентны. Новый метод, разработан для того, чтобы быть более точным и избегать использования животных. Он основан на технологии орган-на-чипе – искусственном воссоздании конкретного органа, построенного с использованием микрофлюидных систем и клеток человека. В прошлом эти системы создавались для имитации органов, таких как легкие, сердце, кишечник и мышцы, а теперь и плаценты.

В организме плацента передает кислород и питательные вещества от матери к плоду через пуповину, а также удаляет отходы из кровотока ребенка. Тонкий барьер отделяет кровоток матери от плода, и важно изучить, какие молекулы могут пересекать этот барьер и в каких концентрациях.

В этом случае исследователи из штата Айова разработали чип, который работает как плацентарный барьер, и проверили, насколько хорошо соединения могут его пересекать. Чип состоит из двух крошечных каналов высотой 100 микрон и шириной 400 микрон, разделенные пористой биосовместимой мембраной.

Затем ученые выращивали клетки человека на каждой стороне мембраны, чтобы имитировать клетки матери и плода. Материнская сторона была представлена клетками трофобластов (клетки, которые образуют ключевую часть плаценты), в то время как эндотелиальные клетки пупочной вены человека выращивались со стороны плода.

Последний кусок головоломки был составом, который будет проверен. Исследователи выбрали кофеин, так как он очень распространен в рационе и, как правило, безвреден. Но может создавать проблемы для развивающегося плода, поскольку у плода еще нет нужных ферментов для его обработки.

Чтобы проверить это, исследователи добавили кофеин на материнскую сторону плаценты на чипе и наблюдали за изменениями в течение семи с половиной часов. Они начали с безопасной концентрации 0,25 миллиграмма на миллилитр и обнаружили, что через 6,5 часов концентрация на материнской стороне снизилась до 0,1513 мг на мл.

Важно отметить, что концентрация на уровне 0,0033 мг была зарегистрирована на стороне плода с пятичасовой отметкой. Это указывает на то, что кофеин действительно может проникать через плацентарный барьер.

Конечно, сама модель все еще не идеальна – она не учитывает все тело. Другие проекты пытались объединить эти устройства, имитирующие органы, в единое целое, чтобы создать целые комплексы на чипах, которые могут обеспечить более широкую выборку.

Тем не менее, исследователи говорят, что полученные данные позволяют предположить, что кофеин и аналогичные вещества, которые беременная женщина может потреблять, необходимо тщательно изучить.

Автор: Ник Лаварс

Перевод: Филипп Дончев

0 0 голоса
Рейтинг статьи


Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
()
x