Biofysiker från Moskvainstitutet för fysik och teknologi och Vladimirsky Moskvas regionala kliniska forskningsinstitut har bestämt den optimala åldern för omprogrammerade stamceller som är lämpliga för att återställa hjärtvävnad. Den sträcker sig över perioden ungefär från dag 15 till dag 28 av mognad. Forskningsresultaten publicerades i Vetenskapliga rapporter .

Inducerade pluripotenta stamceller, eller iPSCs, används inom regenerativ medicin. Kommer från mänskligt blod, dessa celler genomgår kemisk "föryngring, " och de resulterande stamcellerna kan omprogrammeras till celler av olika typer. Detta gör det möjligt att återställa vävnad med celler som kroppen känner igen som sina egna.

Man trodde tidigare att mogna celler, äldre än två månader, bör användas för att återställa hjärtvävnad. Ett team av forskare under ledning av MIPT-professor Konstantin Agladze satte sig för att experimentellt testa vilken omprogrammerad stamcellsålder som är bäst för det ändamålet.

Biologerna introducerade iPSCs av olika åldrar i mänskliga hjärtcellskulturer och testade kvaliteten på den resulterande hjärtvävnaden. Detta involverade optisk kartläggning av vävnadens beteende under inducerade excitationsvågor. Testet imiterar hjärtmuskelns funktion i kroppen. För att hjärtat ska dra ihop sig korrekt, excitationsvågen behöver fortplanta sig över cellensemblen konsekvent.

Cellerna som infördes mellan dag 15 och 28 av mognad visade sig bilda ett konsoliderat exciterbart system med hjärtcellerna initialt närvarande i kulturen. Inget sådant system dök upp när laget väntade till efter dag 28.

"Vi fann att efter dag 28 av differentiering, cellerna är inte längre användbara, eftersom de inte smälter samman till en homogen vävnad med hjärtcellerna. Vidhäftning förekommer, men det finns ingen enhet, och de implanterade cellerna inte fungerar, sade Konstantin Agladze, som leder Excitable Systems Biophysics Lab vid MIPT.

Laboratoriet bedriver grundforskning inom området regenerativ medicin, med fokus på kardiomyocyter — cellerna som utgör hjärtmuskeln. Teamets arbete ligger till grund för rekommendationer för dem som implementerar de regenerativa metoderna; och studien som rapporteras i denna berättelse är viktig för att identifiera "möjlighetsfönstret" när stamceller bäst bör användas vid vävnadsrestaurering.