Eucomis autumnalis - это больше, чем просто растение - оно может сыграть роль в биомедицинской инженерии. Гурчаран Сингх / Shutterstock

В последние годы наблюдается рост технологий биомедицинской инженерии, которые могут восстановить потерянные ткани и кости. Например, если вы попали в автомобильную аварию, есть способы восстановить или восстановить потерянные части тела или поврежденные ткани. Иногда пациенты подвергаются хирургической реконструкции; иногда они будут оснащены медицинскими приборами, такими как пластины на коленях или бедрах.

Но эти подходы имеют ограничения. Во-первых, стальная пластина не может имитировать функции поврежденных тканей или потерянных костей, поэтому вы можете потерять подвижность и гибкость. Другое заключается в том, что эти методы часто включают в себя многочисленные болезненные операции и длительное пребывание в больнице. Это не только стоит отдельному пациенту много времени и денег; это также места бремя на страну система здравоохранения и его экономика.

Есть альтернатива: тканевая инженерия и регенеративная медицина, Этот процесс начался около трех десятилетий назад и часто основывается на существующих результатах для проверки новых подходов. Он направлен на восстановление биологических процессов с образованием продуктов, которые могут помочь с регенерацией кости и потерей тканей, вызванной травмой.

Мы являемся одним из исследователей, работающих в этой области. Мы считаем, что лекарственные растения могут содержать хотя бы некоторые ответы на ограничения, изложенные выше. Мы изучили два растения, которые обычно используют южноафриканские народные целители и травники для лечения переломов костей и облегчения боли, вызванной остеоартритом.

Наши исследования дали положительные результаты в лаборатории. Это говорит о том, что соединения, полученные из этих лекарственных растений, могут предложить ценный способ поддержать регенерацию кости и потерю ткани у людей, которые перенесли травму.

Как это работает?

Тканевая инженерия и регенеративная медицина основаны на трех основных требованиях, действующих вместе: сигналы от тканей и органов организма, отвечающих стволовых клеток и каркасов.

подмости являются материалами, которые работают с биологическими системами для оценки, лечения, дополнения или замены любых тканей или функций организма, таких как зрелые костные стволовые клетки, хрящи, клетки кожи, клетки мозга и нейроны.

Эти каркасы предназначены для восстановления или изменения поведения фазы клетки, то есть того, как клетки реагируют во время процессов развития, таких как формирование формы. Строительные леса также служат шаблонами, направляя развитие новых тканей, показывая им подходящий путь и следя за тем, чтобы клетки получали необходимые им питательные вещества. Но большинство каркасных биоматериалов, используемых в клинических условиях, не отмечают все эти рамки.

Вот почему исследователи ищут альтернативы. И вот тут появляются лекарственные растения.

Перспективные растения

Лекарственные растения давно играют ключевую роль во многих культурах. Их роль в конструкциях тканевой инженерии остается в значительной степени неисследованной. Но, учитывая, что лекарственные растения имеют ценность в лечение раны, фармацевтическая и стареющая терапия, само собой разумеется, что они могут быть полезны и в нашей области.

Мы провели наше исследование на кафедре биомедицинских наук в Южно-Африканской Республике в Технологическом университете Тшване. Страна дома до одной десятой всех видов растений в мире - это 25 000 известных видов растений. Мы сосредоточились на двух: Eucomis autumnalis, обычно называемая ананасовой лилией, и Pterocarpus angolensisили дикий тик.

Род Eucomis autumnalis был использован для лечения переломов на протяжении веков. Сегодня его часто используют в качестве растительного лекарственного средства для послеоперационного восстановления и лечение раны. Pterocarpus angolensis, между темСпособствует образованию хряща и регулирует коллаген, который является веществом, богатым человеческими костями и хрящами.

Мы объединили эти растения с эшафотами и свиными жировыми клетками. Мы обнаружили, что два растения, которые мы определили для лабораторных испытаний, активировали клетки организма и улучшали формирование кости. Они также сделали лучшую работу лесов в сочетании с соответствующими сигналами и стволовыми клетками. И они были хороши в заживлении ран in vitro, то есть в лаборатории.

Наш следующий шаг - выполнить нашу работу на животных моделях и со многими другими лекарственными растениями, свойства которых аналогичны тем, которые мы использовали.

Путь вперед

Это захватывающие результаты, потому что они предполагают, что включение лекарственных растений с соответствующими свойствами в биомедицинскую инженерию может быть хорошим способом преодоления ограничений существующих подходов.

Во-первых, использование лекарственных растений может снизить стоимость лечения, поскольку оно экономично и легко доступно. Во-вторых, это может гарантировать, что пациентам не придется проводить столько времени в больнице после процедуры из-за ускорения образования костей и активации клеток, и это дополнительное преимущество для этого направления исследования: экономический бум для Южной Африки.

Прогнозируется, что стоимость биомедицинских лесов достигнет 1.5 млрд долларов США по 2024. Если окажется, что некоторые лекарственные растения Южной Африки поддерживают методы инженерии и регенерации костей и тканей, страна могла бы захватить хотя бы часть мирового рынка биоматериалов.

Об авторах

Франка Ннека Аларибе, научный сотрудник отдела биомедицинских наук, Технологический университет Тшвана и Кеолебогиле Ширли Мотаунг, профессор тканевой инженерии, Технологический университет Тшвана

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.