Sėklidžių audinių inžinerijos tyrimas in vitro spermatogenezei

Pastaraisiais metais reprodukcinės biologijos srityje padaryta didelė pažanga, ypač sėklidžių audinių inžinerijos srityje. In vitro spermatogenezės tikslas – atkurti vaisingumą asmenims, susiduriantiems su reprodukcijos problemomis. Nepaisant pažangos, mokslininkai ir toliau susiduria su daugybe kliūčių, įskaitant efektyvumą, etinius sumetimus ir būtinybę giliau suprasti susijusius procesus.

Vienas iš naujoviškų metodų apima deląstelinių pastolių naudojimą, kurie parodė geresnes ląstelių sėjimo ir diferenciacijos galimybes. Be to, įrodyta, kad egzosomų įtraukimas pagerina spermatogenezę. Taip pat tiriamos dinaminės kultūros sistemos, siekiant tiksliau atkartoti in vivo sąlygas ir sudaryti palankesnę aplinką spermatogeninių ląstelių vystymuisi.

Neseniai atliktas Elham Hashemi, Mansoureh Movahedin, Ali Ghiaseddin ir Seyed Mohammad Kazem Aghamir atliktas tyrimas siekė panaudoti perfuzinį mini bioreaktorių, skirtą dinaminei pelių spermatogoninių kamieninių ląstelių kultūrai deląstelinėse sėklidžių matricos plokštelėse, papildytose egzosomomis. Tyrėjai siekė įvertinti spermatogenezės progresavimą atlikdami įvairias analizes, įskaitant histologinius, imunohistocheminius ir molekulinius tyrimus per keturias savaites.

Tyrimas prasidėjo nuo žmogaus sėklidžių audinių deceliuliarizacijos naudojant 1% natrio dodecilsulfato tirpalą. Tada gautos deląstelinės matricos buvo pagamintos į plonas plokšteles, naudojant kriostatą. Sertoli ir spermatogoninės kamieninės ląstelės buvo išskirtos iš naujagimių pelės sėklidžių ir vėliau pasėtos į šias sėklidžių matricos plokšteles. Mini perfuzijos bioreaktorius buvo naudojamas sukurti dinamines kultūros sąlygas, kurios yra labai svarbios imituojant natūralią sėklidės aplinką.

Siekiant dar labiau pagerinti ląstelių aplinką, į auginimo terpę buvo įterptos mezenchiminių kamieninių ląstelių egzosomos, atskirai arba kartu su spermatogenine terpe, kurioje gausu įvairių cheminių veiksnių. Eksperimento pabaigoje atlikta išsami analizė atskleidė keletą svarbių išvadų.

Ląstelių šalinimo procesas veiksmingai išsaugojo tarpląstelinės matricos (ECM) komponentus, tuo pačiu sėkmingai pašalindamas vietines ląsteles. Išskirtos ląstelės išreiškė tokius žymenis kaip PLZF ir VIMENTIN, patvirtinančius spermatogoninių kamieninių ląstelių (SSC) ir Sertoli ląstelių buvimą. Pasėti pastoliai parodė tinkamą ląstelių įsisavinimą, gyvybingumą, proliferaciją ir diferenciaciją, o tai rodo sėkmingą spermatogenezę in vitro.

Pažymėtina, kad gydymas egzosomomis žymiai padidino SSC spermatogeninį potencialą. Dinaminė kultūros sistema ne tik skatino šių ląstelių dauginimąsi ir diferenciaciją į brandžius spermatozoidus, bet ir pagerino ląstelių gyvybingumą, sumažino apoptozę ir pažengė spermatogeneze į pailgėjusią spermatidų stadiją. Kombinuotas egzosomų ir spermatogeninės terpės gydymas davė sinergetinį poveikį, o tai davė geresnių rezultatų spermos ląstelių brandumo ir funkcionalumo požiūriu.

Šis novatoriškas tyrimas pabrėžia galimybę integruoti deląstelines sėklidžių matricas su egzosomų terapija dinaminėje kultūros sąrankoje. Išvados rodo didelę pažangą reprodukcinės biologijos ir vaisingumo atkūrimo srityje, suteikiant vilties asmenims, susiduriantiems su nevaisingumo problemomis. Kadangi moksliniai tyrimai ir toliau vystosi, šių metodikų pasekmės gali pakeisti mūsų supratimą apie vaisingumą ir atverti kelią naujoviškiems gydymo metodams.

Šio tyrimo autoriai Elham Hashemi, Mansoureh Movahedin, Ali Ghiaseddin ir Seyed Mohammad Kazem Aghamir įnešė nepaprastą indėlį tiriant sėklidžių audinių inžineriją, suteikdami vertingų įžvalgų, kurios ateityje gali lemti vaisingumo atkūrimo proveržį.