Российские ученые-медики разработали систему камер для мониторинга процессов воспаления. Им удалось выявить причину воспалений и повреждения стенок сосудов в некоторых случаях.
Ученые из НИИ ГУ имени Лобачевского и НГТУ имени Алексеева создали первыми в мире подход по исследованию процесса прохождения нейтрофилов (клетки, поглощающие патогены) через стенки кровеносных сосудов. Новый метод позволяет в режиме реального времени наблюдать за процессами воспаления в организме и борьбой нейтрофилов с инфекциями. По словам автором метода, разработка помогла найти причины возможных осложнений при бактериальных инфекциях.
Для мониторинга процессов ученые построили биосистему из двух сообщающихся между собой камер и закрепили их друг над другом. На дно верхней камеры уложили слой клеток эндотелия для имитации стенки сосуда. В нижней камере разместили бактерии золотистого стафилококка для имитации развития гнойной инфекции. Далее ученые уложили на эндотелий нейтрофилы и наблюдали как «клетки нейтрализаторы» проходят сквозь препятствие для попадания в камеру со стафилококком.
Ученые исследовали связанные с воспалением процессы в организме, используя сканирующий ион-проводящий микроскоп. Результаты показали, что нейтрофилы активно перемещались в областях контакта между эндотелиальными клетками, создавая поры и проникая через барьер в нижнюю камеру. Они устанавливали межклеточные связи с эндотелиальными клетками, повреждая барьер по мере увеличения интенсивности миграции. Выделение провоспалительных веществ нейтрофилами приводило к повреждениям эндотелиального барьера: увеличивались межклеточные пространства, повреждались мембраны эндотелиоцитов, формировались отверстия, что иногда приводило к гибели клеток. Это объяснило, почему при некоторых воспалениях повреждаются стенки сосудов.
На достигнутом ученые не собираются останавливаться. В будущем систему наблюдения за миграцией нейтрофилов максимально приблизят к физиологическим процессам в теле человека. Это повлечет модернизацию системы камер. По словам разработчиков, это позволит изучить морфофункциональные, механические, биохимические, иммунологические особенности процесса.
Комплексный подход в изучении поможет создать новых противовоспалительные препараты. Разработка российских ученых поможет медицине сделать большой шаг вперед в теории и практике исследований.
Фото: CDC / Unsplash.com
