Wir wussten immer, dass Spinat gesund ist, aber diese Entdeckung bringt "Super Food" auf ein ganz neues Niveau.
WORCESTER POLYTECHNISCHES INSTITUT
Wenn Sie sich die kleinen Adern genau ansehen, die sich aus dem Stiel eines Spinatblatts in Ihrem Salat erstrecken, werden Sie feststellen, dass sie klein und zart sind - ähnlich wie diejenigen, die Blut durch unsere Herzen pumpen.
Wissenschaftler des Worcester Polytechnic Institute in Massachusetts haben diese Ähnlichkeiten nun genutzt, um eines der Haupthindernisse für die Erzeugung von menschlichem Gewebe in großem Maßstab zu überwinden.
"Der wichtigste einschränkende Faktor für das Tissue Engineering… ist das Fehlen eines Gefäßnetzwerks", sagte Joshua Gershlak, Mitautor einer im März im Biomaterials Journal veröffentlichten Studie gegenüber National Geographic. "Ohne dieses Gefäßnetzwerk kommt es zu viel Gewebetod."
Die meisten alltäglichen Pflanzen haben dieses fragile Netzwerk bereits eingebaut, was Gershlak und sein Team dazu veranlasste, sich zu fragen, ob Wissenschaftler überhaupt von vorne anfangen müssen.
Um dies herauszufinden, entfernten sie alle Pflanzenzellen von einem Spinatblatt und hinterließen einen Rahmen aus Zellulose, einer biokompatiblen Substanz, die bereits zur Wundheilung und Knorpelbildung verwendet wird.
Dann nahmen sie diesen Venenrahmen, mit dem die Pflanzen Wasser und Nährstoffe an ihre Zellen liefern, und badeten ihn in lebenden menschlichen Zellen.
Die Zellen klammerten sich an den Spinatrahmen und wuchsen zu etwas, das einem Stück menschlichen Herzens ähnelte.
Um ihre Theorie zu testen, pumpten die Forscher eine rote, blutähnliche Flüssigkeit und Mikrokügelchen durch die Venen.
"Wir haben noch viel zu tun, aber bisher ist dies sehr vielversprechend", sagte Glenn Gaudette, ein weiterer Autor der Studie, in einer Pressemitteilung. "Die Anpassung zahlreicher Pflanzen, die Landwirte seit Tausenden von Jahren für den Einsatz im Tissue Engineering kultivieren, könnte eine Vielzahl von Problemen lösen, die das Feld einschränken."
Der nächste Schritt besteht darin, einen Weg zu finden, um beschädigtes Gewebe bei Herzinfarktpatienten durch diese pflanzlichen Strukturen zu ersetzen. Die Spinat-Venen im Gewebeimplantat liefern hoffentlich Sauerstoff an das Ersatzgewebe (das mit einem 3D-Drucker erzeugt werden kann), so dass sich neue Herzmaterie bilden kann.
Die gleiche Technik kann auch für andere Pflanzen gelten. Holz könnte zum Beispiel verwendet werden, um gebrochene Knochen zu reparieren.
"Es ist sehr, sehr aufregend, etwas so Einfaches wie ein Spinatblatt in ein Gewebe verwandeln zu können, durch das Blut fließen kann", sagte Gaudette. "Wir hoffen, dass dies ein bedeutender Fortschritt auf diesem Gebiet sein wird."