Ученые создали микрочип, имитирующий дыхательные спазмы

Исследователи из Университета Рутгерса (Rutgers University) и других учреждений изучили механизм сокращения мышц дыхательных путей (бронхоспазм), которые вызывают затруднение дыхания у людей с астмой, путем создания микроустройства, имитирующего процесс дыхания. По словам соавтора Рейнольда Панеттьери (Reynold Panettieri), исследование, опубликованное в научном журнала Nature Biomedical Engineering, поможет разработать новые методы лечения респираторных заболеваний.

Актуальность исследования

Бронхоспазм может возникать как у здоровых людей, так и у тех, кто страдает от серьезных респираторных заболеваний, таких как бронхиальная астма или хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ). Изучение того, почему гладкие мышцы, окружающие бронхи, могут внезапно сокращаться и приводить к затруднению дыхания, проблематично вследствие того, что дыхательная система человека не может быть смоделирована в исследованиях на животных.

Материалы и методы исследования

Чтобы проанализировать биохимические и механические сигналы, которые возникают между клетками во время спазмов, ученые создали микроустройство — «бронхи на чипе», содержащее клетки из здоровых и астматических легких, которые имитируют функцию легкого на одноклеточных уровнях.

Результаты научного исследования

После того как ученые вызвали симуляцию бронхоспазма на устройстве, исследователи обнаружили, что первоначальное сокращение вызывает секрецию гормоноподобных соединений, которые могут вызывать дополнительное сужение или ослабление спазма. У людей, страдающих астмой, гладкие мышцы, окружающие дыхательные пути, более реактивны и легче сокращаются в ответ на такие раздражители, как аллергены, что приводит к длительным спазмам бронхов и одышке.

Выводы

Лечение бронхоспазма не изменилось за последние 50 лет. 

«Микроустройство позволило нам изучить, как отдельные клетки взаимодействуют друг с другом в период сокращения гладких мышц при различных заболеваниях легких. Возможность изучать механику на одноклеточном уровне и одновременно просматривать тысячи клеток может стать важным инструментом скрининга для разработки новых лекарств для людей, страдающих астмой, которые не реагируют на текущее лечение», — резюмирует Панеттьери.

Авторы другого исследования утверждают, что бронхиальная астма в раннем детстве может способствовать детскому ожирению.

Приглашаем подписаться на наш канал в Яндекс Дзен


 
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Руслан Хусаинов/ автор статьи
Должность - Главный редактор, автор статьей E-mail для связи - [email protected] Врач - ультразвуковой диагностики, детский травматолог-ортопед  г. Санкт-Петербург.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: