211service.com
Naprawa „mostów” rozciągniętych nerwów
Naukowcy wykazali, że sztucznie rozciągnięte mostki nerwowe mogą kierować naturalnym odrostem uszkodzonej tkanki nerwowej u szczurów. Ta technika może ostatecznie zapewnić skuteczne leczenie osób, które doznają uszkodzenia nerwów w wyniku urazu lub operacji.
Naprawa nerwów: Mieszanka przeszczepionych nerwów (zielony) i nowo wytwarzających się aksonów (czerwony) rosnących u szczura.
Włókna nerwowe, zwane aksonami, rozciągają się od neuronów i przenoszą sygnały elektryczne po całym ciele. Kiedy nerw jest zerwany, zarówno akson, jak i wspierająca go osłonka mielinowa zostają uszkodzone. Chociaż aksony odrastają po odcięciu, nie robią tego wystarczająco szybko lub na wystarczającą odległość, aby naprawić poważne uszkodzenia.
Obecnie chirurdzy nie mają skutecznego leczenia tych urazów. Niewielkie ilości tkanki nerwowej mogą być pobierane z innego miejsca w ciele pacjenta, a dłuższe odcinki włókien nerwowych mogą być czasami dostarczane przez dawców tkanek, ale w tym drugim przypadku pacjent musi przyjmować leki immunosupresyjne, aby tkanka nie została odrzucona.
Zespół kierowany przez Douglas Smith , profesor i dyrektor University of Pennsylvania's Centrum Urazów Mózgu i Naprawy , był w stanie wyhodować sztucznie rozciągnięte tkanki nerwowe i umieścić je w rurkach prowadzących. Następnie wykorzystali te rurki tkankowe do wypełnienia luki między odciętymi tkankami nerwowymi u szczurów i odkryli, że rusztowania sprzyjają odrastaniu tkanki aksonowej na obu końcach.
To, co stworzyliśmy, to stworzenie trójwymiarowej sieci neuronowej, miniukładu nerwowego, który przypomina kable rozruchowe, mówi Smith. Badania zostały opisane w najnowszym numerze czasopisma Inżynieria tkankowa .
Na początek naukowcy umieścili szczurze neurony w dwóch szalkach i chemicznie nakłonili je do wykiełkowania aksonów. Używając systemu komputerowego, stopniowo rozsunęli dwie szalki, rozciągając aksony do około centymetra w ciągu siedmiu dni. Na koniec aksony zostały osadzone w wspierającym rusztowaniu kolagenowym i włożone do rurek wykonanych z kwasu poliglikolowego.
Zespół wykorzystał te rurki do połączenia odciętych nerwów kulszowych, które biegną od dolnej części pleców do nogi. Gdy aksony z odciętych nerwów szczurów wrosły do rurek, nowa i przeszczepiona tkanka splotła się. Zewnętrzna syntetyczna rurka rozpadła się w ciągu czterech miesięcy, pozostawiając na swoim miejscu normalnie funkcjonujący nerw. Mierząc sygnały elektryczne przechodzące przez uszkodzone nerwy i wykonując testy behawioralne, naukowcy odkryli, że nerwy pomyślnie odrosły.
U ponad 20 zwierząt zespół odniósł prawie 100-procentowy sukces przeszczepu, mówi Smith. Przeżyły i w oszałamiający sposób promowały wzrost od gospodarza. Dodatkowo, chociaż tkanka nerwowa nie była ich własną, ciała szczurów zaakceptowały przeszczepy bez użycia środka immunosupresyjnego. Zespół planuje teraz przetestować procedurę na większych zwierzętach.
Aksony muszą szybko rosnąć, zanim umrze część oderwanego nerwu od neuronu. W rzeczywistości rośniemy [aksony] szybciej niż uważa się za możliwe, mówi Smith, zauważając, że mogą rosnąć aksony w tempie do centymetra dziennie, podczas gdy poprzednio aksony w naczyniach rosły około 1 milimetra dziennie.
Podoba mi się w tym to, że stosuje inne podejście niż standardowe podejścia biologiczne, mówi Jennifer Elisseeff , adiunkt inżynierii biomedycznej na Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa. Dodaje, że główną przeszkodą w regeneracji nerwów jest ich wystarczająco szybki wzrost. Byłby to bardziej efektywny sposób wywoływania regeneracji, mówi. To naprawdę to przyspiesza.
To bardzo interesujące podejście, które pokazuje, jak można połączyć podejścia bioinżynierii i terapii komórkowej w celu rozwiązania ważnego problemu medycznego, mówi Ali Khademhosseini , adiunkt na Uniwersytecie Harvarda, który zajmuje się inżynierią tkankową. Mostkowanie odciętego kręgosłupa za pomocą opisanego procesu jest bardzo obiecujące. Dodaje, że naukowcy wciąż muszą osiągnąć wyniki u naczelnych i ludzi, a także wykazać skuteczność tej techniki w leczeniu różnych uszkodzeń nerwów.