Моделирование плацентарного барьера человека in vitro

Плацента играет ключевую роль в поддержании беременности, выполняя множество жизненно важных функций, включая транспорт питательных веществ, газообмен, удаление метаболических продуктов и защиту от патогенов. Разработка моделей плаценты in vitro является важным шагом для улучшения понимания механизмов, регулирующих ее функции, и патологий, связанных с нарушением этих процессов. Плацента представляет собой уникальный орган, который развивается только во время беременности и выполняет роль барьера между кровью матери и плода​​. Это барьер обеспечивает не только физическую, но и биохимическую защиту плода от неблагоприятных воздействий внешней среды и патогенов, передающихся через кровь матери​​. Однако различные патологические состояния, такие как преэклампсия и внутриутробная задержка роста плода, могут быть связаны с нарушениями в функционировании плацентарного барьера. Одной из важнейших задач современной биомедицины является разработка методов, позволяющих моделировать функции плаценты in vitro с высокой точностью. Микрофлюидные технологии, использующие микрофлюидные чипы, предоставляют уникальную возможность для создания таких моделей, что позволяет воспроизводить физиологические условия in vivo и изучать процессы на клеточном уровне в контролируемых лабораторных условиях​​. Эти технологии позволяют имитировать динамическую среду плаценты, включая перфузию, напряжение сдвига и обмен веществ, что важно для исследования таких процессов, как транспорт глюкозы и реакция на гипоксию. Гипоксия, или недостаток кислорода, является одним из ключевых факторов, влияющих на развитие плаценты и приводящих к осложнениям беременности. Гипоксические условия на ранних этапах развития плаценты могут существенно влиять на инвазию и дифференцировку клеток трофобласта, что важно для формирования и функционирования плацентарного барьера​​. Моделирование гипоксических условий in vitro с использованием микрофлюидных чипов позволяет исследовать влияние гипоксии на клеточном уровне, что может способствовать разработке новых методов диагностики и лечения преэклампсии и других связанных с гипоксией осложнений беременности.