Più di un bambino su 10 nel mondo nasce prematuro, secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità. Ora gli scienziati riferiscono in Scienza e ingegneria dei biomateriali ACS che hanno sviluppato un organo su un chip che potrebbe aiutare a spiegare il perché. Il dispositivo, che replica le funzioni di una membrana chiave nella placenta, potrebbe portare a una migliore comprensione di come le infezioni batteriche possono favorire il parto prematuro. Potrebbe anche portare a nuovi trattamenti per questa condizione.

Infezioni batteriche, un trigger comune di nascite premature, può causare infiammazione della placenta o della barriera placentare, una membrana che regola il flusso di nutrienti e altre sostanze tra madre e figlio. Di conseguenza, il sacco amniotico può rompersi, produrre travaglio ad esordio precoce. Lo studio di questo problema si è rivelato difficile, in parte perché non è possibile condurre studi clinici che includano donne in gravidanza, e le placente umane donate dopo la nascita possono sopravvivere solo poche ore. Però, i ricercatori hanno recentemente creato una placenta su un chip, un nuovo promettente dispositivo microfluidico che consente alle cellule placentari di crescere e funzionare come se fossero ancora nel corpo. Scavando più a fondo, Jianhua Qin e colleghi hanno cercato di creare un dispositivo simile che replicasse specificamente le funzioni della barriera placentare e il modo in cui risponde all'infezione batterica.

I ricercatori hanno impiantato trofoblasti umani (che rappresentano le cellule della madre) e cellule endoteliali (che rappresentano il feto) da una vena del cordone ombelicale umano sui lati opposti di un dispositivo microfluidico a tre strati. Una membrana porosa tra i due strati cellulari ha permesso ai tessuti di formare una barriera placentare tra di loro. Dopo aver determinato che la barriera funzionava come avrebbe funzionato nel corpo, i ricercatori hanno aggiunto i batteri E. coli allo strato materno. I batteri proliferarono rapidamente, ha violato la barriera placentare, e successivamente ha innescato l'infiammazione e la morte cellulare in entrambi gli strati adiacenti materno e fetale. I ricercatori hanno concluso che le barriere placentari su un chip potrebbero aiutare a spiegare le risposte infiammatorie nella placenta umana e forse portare a modi migliori per trattare o prevenire la nascita prematura causata da infezioni.