Oamenii de știință au creat un „vas de sânge pe un cip” în miniatură pentru a studia modul în care veninul de șarpe poate provoca sângerări interne fatale – și pentru a ajuta la dezvoltarea de noi anti veninuri pentru a o opri.
The nou model 3D conține celule care căptușesc vasele de sânge umane, cunoscute ca celule endotelialela fel de bine ca matrice extracelulara, sau cadrul fizic care susține acele celule. Dispozitivul imită cu acuratețe forma și machiajul celular al micului vase de sânge în organism și arată cum curge sângele prin ele.
Oamenii de știință au dezvoltat anterior cipuri de organe similare cu imita diferite sisteme din organism și testează noi medicamente. În acest caz, cercetătorii au folosit modelul lor mic de vas de sânge pentru a investiga exact modul în care diferitele tipuri de venin de șarpe dăunează vaselor de sânge. Echipa și-a dezvăluit concluziile într-un studiu publicat marți (4 iunie) în jurnal Rapoarte științifice.
Echipa folosită a expus noul cip la veninul muls de la patru specii de șerpi: cobra indiene (Naja naja), vipere de covor din Africa de Vest (Echis ocellatus), krait cu multe benzi (Bungarus multicinctus) ași Mozambic care scuipă cobra (Naja mossambica). Șerpii aparțin cele mai veninoși familii de șerpi — viperele și elapidele.
Cercetătorii au folosit tehnici specializate de imagistică pentru a cerceta în interiorul cipurilor, pe măsură ce veninul trecea prin ele. Ei au descoperit că unele dintre aceste veninuri pot răni direct membranele celulelor endoteliale, în timp ce altele disloca celulele din matricele lor extracelulare, determinând colapsul vaselor de sânge.
„Modelul oferă o perspectivă precisă asupra modului în care toxinele atacă vasele de sânge”, Mátyás Bittenbinderautorul principal al studiului și un asociat de cercetare la Universitatea Vrije din Amsterdam și la Centrul de Biodiversitate Naturalis din Țările de Jos, a declarat într-un afirmație.
„Aceste cunoștințe ne vor ajuta să dezvoltăm metode mai bune de tratare a mușcăturilor de șarpe, reducând în același timp nevoia de a face studii pe șoareci”, a spus el. În timp ce șoarecii și alte animale împărtășesc aspecte ale biologiei umane, vasul de sânge pe un cip încorporează celule reale de la oameni și poate fi controlat în laborator mai ușor și mai ieftin.
Cu noul lor cip în mână, echipa plănuiește să expună modelul la mai multe veninuri de șarpe în viitor.
Peste 600 de specii de șerpi sunt cunoscute a fi veninoase. Pe lângă atacarea sistem circulatorcutie de venin de șarpe dăunează grav organismului prin declanșarea paraliziei care determină o victimă să nu mai respire și prin cauzarea insuficienței renale ireversibile și leziuni tisulare extinse.
În fiecare an, o estimare 1,8 milioane până la 2,7 milioane de oameni în întreaga lume sunt muşcaţi de şerpi veninoşi. Dintre aceștia, între 81.000 și 138.000 mor din cauza mușcăturii, în timp ce de trei ori mai mulți oameni primesc ca urmare dizabilități permanente, cum ar fi amputații.
Cel mai eficient tratament pentru mușcăturile de șarpe veninoși este antiveninul, care funcționează prin întărirea răspunsului imun al organismului uman la venin. Antiveninul se face de obicei prin injectarea unor animale mari, cum ar fi caii sau oile, cu un venin specific și apoi extragerea anticorpi pe care animalele le produc ca răspuns. Acești anticorpi sunt apoi purificați și administrați oamenilor în urma unei mușcături de șarpe.
Cu toate acestea, antiveninuri nu sunt întotdeauna eficiente și poate provoca, de asemenea, reacții alergice la unele persoane. Ca atare, este nevoie de noi tipuri de antiveniniar unii oameni de știință lucrează pentru a crea un antivenin universal.
Noul vas de sânge pe un cip ar putea ajuta la procesul de testare a noilor antiveninuri, reducând în același timp dependența oamenilor de știință de experimentele pe animale, a spus echipa de cercetare.
Te-ai întrebat vreodată de ce unii oameni își construiesc mușchi mai ușor decât alții sau de ce ies pistruii la soare? Trimite-ne întrebările tale despre cum funcționează corpul uman community@livescience.com cu subiectul „Health Desk Q” și este posibil să vedeți răspunsul la întrebarea dvs. pe site!