По данным Всемирной организации здравоохранения, каждый десятый ребенок в мире рождается раньше срока. Теперь ученые сообщают в ACS Biomaterials Science & Engineering, что они разработали орган на чипе, который может помочь объяснить, почему. Устройство, которое воспроизводит функции ключевой мембраны в плаценте, может привести к лучшему пониманию того, как бактериальные инфекции могут способствовать преждевременным родам. Это также может привести к появлению новых методов лечения этого заболевания.
Бактериальные инфекции, которые часто вызывают преждевременные роды, могут вызывать воспаление плаценты или плацентарного барьера, мембраны, которая регулирует поток питательных веществ и других веществ между матерью и ребенком. В результате амниотический мешок может разорваться, что приведет к преждевременным родам. Изучение этой проблемы оказалось сложным, отчасти потому, что невозможно провести клинические испытания с участием беременных женщин, а человеческая плацента, донорская после рождения, может сохраняться только несколько часов. Однако недавно исследователи создали плаценту на чипе - многообещающее новое микрожидкостное устройство, которое позволяет плацентарным клеткам расти и функционировать так, как если бы они все еще находились в организме. Копнув глубже, Цзяньхуа Цинь и его коллеги стремились создать подобное устройство, которое точно воспроизводило бы функции плацентарного барьера и его реакцию на бактериальную инфекцию.
Исследователи имплантировали человеческие трофобласты (представляющие клетки матери) и эндотелиальные клетки (представляющие плод) из вены пуповины человека на противоположные стороны трехслойного микрожидкостного устройства. Пористая мембрана между двумя слоями клеток позволяла тканям образовывать плацентарный барьер между ними. Установив, что барьер функционирует так же, как и в организме, исследователи добавили E.coli к материнскому слою. Бактерии быстро размножались, преодолевали плацентарный барьер и впоследствии вызывали воспаление и гибель клеток как в прилегающих материнском, так и в плодном слоях. Исследователи пришли к выводу, что плацентарные барьеры на чипе могут помочь объяснить воспалительные реакции в плаценте человека и, возможно, привести к более эффективным способам лечения или предотвращения преждевременных родов, вызванных инфекциями.