Kofeinizirana placenta na čipu

S tehnologijo organov na čipu želimo ustvariti tridimenzionalno mikrookolje za rast in razvoj človeških celic, ki je zelo podobno okolju v določenem človeškem organu. Znanstvenice in znanstveniki z državne univerze v Iowi v ZDA poročajo, da so ustvarili sistem placente na čipu, s pomočjo katerega so raziskovali prehajanje kofeina.

Organi na čipu predstavljajo alternativo uporabi celičnih kultur in poskusnih živali za raziskovanje toksičnosti zdravil in prehajanja zdravil preko denimo kože, črevesja ali placente. Celične kulture namreč ne ponazarjajo dejanskega dogajanja v človeškem telesu. Zaradi fizioloških razlik med živalmi in človekom pa tudi poskusne živali niso popolnoma ustrezne za preučevanje učinkov zdravil. Zato se tudi za študije prehajanja snovi prek placente pojavlja potreba po razvoju sistema placente na čipu. Vendar je prav placenta eden od organov, ki jih je najtežje prenesti na čip, saj je sestavljena iz celic matere in zarodka, obenem pa se njena zgradba in funkcionalnost med nosečnostjo spreminjata.

Raziskovalna skupina je za razvoj čipa uporabila porozno membrano, ki oponaša mejo med krvnima obtokoma matere in zarodka v placenti. Na eni strani membrane so gojili celice popkovnične vene - te so predstavljale materine celice -, na drugi strani pa so gojili zunanje celice iz zgodnjih stadijev zarodka, ki tvorijo zarodkovo stran placente. S tem sistemom so preučevali prehajanje kofeina z ene strani na drugo.

Kofein je eden najbolj priljubljenih in najpogosteje uživanih poživil. Zaužijemo ga s kavo, pravim čajem in kakavom ter živili, prehranskimi dopolnili in zdravili, ki vsebujejo sintetični kofein. Zato je zelo verjetno, da ga uživajo tudi nosečnice. Pri nosečnicah poteka razgradnja kofeina od 1,5- do 3,5-krat počasneje kot pri nenosečih ženskah. Zarodek pa nima encimov za razgradnjo kofeina, zato se pojavlja skrb, da bi mu ta lahko škodil. Različne študije navajajo različne vrednosti, koliko kofeina naj bi bilo še varno zaužiti med nosečnostjo, da ne bi negativno vplival na zarodek.

Znanstvenice in znanstveniki so na stran membrane, ki je ponazarjala materin del placente, dodali kofein v koncentraciji 250 miligramov na liter. To je skoraj trikrat manj od varne meje zaužitega kofeina med nosečnostjo, postavljene s strani Ameriške agencije za hrano in zdravila. Koncentracija kofeina je na strani, ki je ponazarjala zarodkov del placente, naraščala nekaj ur. Po petih urah pa je koncentracija kofeina dosegla vrednost 3,3 miligrama na liter in v nadaljni uri pa pol, dokler je še trajal eksperiment, se ni več spreminjala.

Placenta na čipu, ki so jo razvili v omenjeni študiji, ne upošteva vseh strukturnih in funkcionalnih značilnosti placente. Za razvoj boljših metod preučevanja prehajanja snovi skozi placento bo zato potrebnega še veliko dela.

Kofeinizira se tudi Angelika.