Шелкопряды помогают ученым моделировать мышечную ткань

Чтобы понять механизм развития заболевания и протестировать способы его лечения, ученые обычно выращивают клетки на плоских пластиковых поверхностях, например, в чашке Петри. Но выращивание клеток на двухмерной поверхности имеет свои ограничения, особенно когда речь идет о мышечных тканях, которые являются трехмерными. Именно поэтому исследователи USU создали трехмерную поверхность для выращивания клеточных культур, взяв за основу шелковые нити тутового шелкопряда, обернутые вокруг акриловой подставки. Что интересно – специалисты взяли как обычные нити шелкопрядов, так и трансгенные, созданные с помощью внедрения генов паутинного шелка. Натуральные нити и раньше использовали в моделях трехмерных клеточных культур, а вот к трансгенным прибегли впервые.

Клетки, выращенные на нитях тутового шелкопряда, точнее имитировали клетки скелетной мускулатуры человека, чем те, которые были выращены на плоских поверхностях. Они также демонстрировали большую механическую гибкость и повышенную экспрессию генов, необходимых для сокращения мышц. Более того, шелковые нити способствовали правильному расположению мышечных волокон – важного элемента формирования мышц.

Скелетная мускулатура отвечает за движение скелета, стабилизацию суставов и защиту внутренних органов. Разрушение этих мышц возникает по разным причинам и может происходить довольно быстро – всего двух недель иммобилизации достаточно для потери почти четверти силы мышц квадрицепса. Понимание того, как происходит атрофия мышц, должно начинаться с клеточного уровня.