Tarpslankstelinio disko (IVD) funkcija priklauso nuo sudėtingos sąveikos tarp dviejų pagrindinių jo komponentų: pulpos branduolio (NP) ir žiedinio fibroso (AF). NP yra minkšta, želatininė šerdis, pasižyminti mažu 0, 3–5 kPa standumu, apgyvendinta sferinėmis NP ląstelėmis, įterptomis į turtingą polisacharidinę ekstraląstelinę matricą (ECM). Priešingai, AF yra daug standesnis, jo modulis yra maždaug 100 kPa, sudarytas iš pailgų AF ląstelių sluoksnių, išdėstytų pluoštiniame ECM.

Senstant IVD degeneracija tampa vyraujančia problema, dažnai sukeliančia lėtinį skausmą ir galimą ilgalaikę negalią. Iššūkis kuriant veiksmingus IVD degeneracijos terapinius sprendimus daugiausia kyla dėl to, kad nėra tinkamų in vitro modelių, galinčių tiksliai atkartoti sudėtingą natūralaus IVD audinio struktūrą ir biologines savybes.

Neseniai atliktame tyrime buvo imtasi reikšmingų žingsnių siekiant pašalinti šią spragą, tiriant naują pakabinamą hidrogelio biospausdinimo sistemą, vadinamą SLAM. Šio tyrimo tikslas buvo nustatyti, ar SLAM gali būti panaudotas kuriant IVD analogus, kurie integruoja tiek struktūrines, tiek kompozicines ypatybes, panašias į tas, kurios yra sveikuose vietiniuose audiniuose.

Tyrėjai sėkmingai pagamino biologiškai atspausdintus IVD analogus, kurie imitavo esminius struktūrinius, morfologinius ir biologinius natūralaus IVD audinio elementus. Pažymėtina, kad šiose konstrukcijose buvo centrinis, daug polisacharidų turintis NP, apsuptas organizuotų, suderintų kolageno skaidulų, atstovaujančių AF. Taikant įvairius metodus, įskaitant ląstelių sekimą ir dažymą aktinui ir matricai, tyrimas parodė, kad įterptųjų NP ir AF ląstelių morfologijos ir fenotipai buvo panašūs į tuos, kurie stebimi in vivo. Tiksliau, NP ląstelės išliko sferinės, o AF ląstelės įgavo pailgą, išlygintą formą, veiksmingai nusodindamos hialurono rūgštį į aplinką.

Ypač kritinė tyrimo išvada buvo apibrėžtos ląstelių ir medžiagos sąsajos tarp NP ir AF regionų nustatymas, veiksmingai atskiriant du skirtingus ląstelių tipus. Šis konstrukcijų aspektas labai mėgdžiojo vietiniams IVD būdingą labai reguliuojamą struktūrą, pabrėždamas SLAM biospausdinimo potencialą tobulinant audinių inžinerijos ir regeneracinės medicinos sritis.

Šio novatoriško tyrimo autoriai yra SR Moxon, Z McMurran, MJ Kibble, M Domingos, JE Gough ir SM Richardson, visi susiję su Mančesterio universitetu ir su juo susijusiais institutais. Jų novatoriškas darbas atveria kelią būsimiems tyrimams, orientuotiem į veiksmingų IVD degeneracijos gydymo būdų kūrimą, galiausiai pagerinantį lėtinio disko skausmo paveiktų žmonių gyvenimo kokybę.