211service.com
Zestaw naprawczy komórek macierzystych do udaru mózgu
Nowatorska macierz nerwowych komórek macierzystych i biodegradowalny polimer mogą szybko naprawić uszkodzenia mózgu spowodowane udarem u szczurów. W ciągu zaledwie siedmiu dni od wstrzyknięcia mikstury bezpośrednio do uszkodzonej części mózgu, nowa tkanka nerwowa rozrosła się, aby wypełnić ubytki po udarze.
Rosnący mózg: Pokazano tutaj nową tkankę nerwową utworzoną z komórek macierzystych tworzących się w obszarze mózgu z ubytkiem spowodowanym udarem.
Naukowcy twierdzą, że klucz do postępu, opublikowany dziś w czasopiśmie Biomateriały , to zastosowanie biodegradowalnego polimeru o nazwie PLGA, który zapewnia komórkom macierzystym pozostawanie w obszarze poudarowym i nawiązywanie połączeń z otaczającą tkanką mózgową. Naukowcy dodają, że dzięki zmniejszeniu liczby zabłąkanych komórek macierzystych system będzie prawdopodobnie bezpieczniejszy i skuteczniejszy niż inne metody.
Udary, które występują z powodu krwawień lub zablokowania naczyń krwionośnych w mózgu, powodują obumieranie części tkanki mózgowej. Ta martwa tkanka jest następnie usuwana przez układ odpornościowy, pozostawiając dziurę. Spodziewamy się znacznie lepszej poprawy wyników po udarze, jeśli będziemy w stanie w pełni uzupełnić utraconą tkankę mózgową, i to właśnie udało nam się osiągnąć dzięki naszej technice, mówi Mike Modo , neurobiolog z Instytutu Psychiatrii w King’s College London, który nadzorował badania.
Wcześniejstudiawskazał, że zastosowanie struktur wspierających, w tym nanorurek węglowych, może pomóc komórkom macierzystym, które zostały wprowadzone w celu zastąpienia tkanki mózgowej uszkodzonej przez udar. Jednak najnowsze badania, sponsorowane przez Radę Badawczą ds. Biotechnologii i Nauk Biologicznych, wydają się posuwać ten proces o krok dalej. Zespół był w stanie wykazać, że dziura w mózgach szczurów spowodowana udarem została całkowicie wypełniona prymitywną nową tkanką nerwową w ciągu siedmiu dni. Stwarza to możliwość radykalnie lepszego leczenia schorzenia, które jest główną przyczyną niepełnosprawności dorosłych w krajach uprzemysłowionych.
Naukowcy wstrzyknęli cząsteczki polimeru PLGA obciążone nerwowymi komórkami macierzystymi bezpośrednio do jam poudarowych. W mózgu cząsteczki łączą się, tworząc złożone rusztowania. Zespół Modo wykorzystał skany MRI, aby wskazać, gdzie potrzebne były wstrzyknięcia komórek macierzystych i monitorować rozwój nowej tkanki mózgowej. W ciągu kilku dni możemy zaobserwować, jak komórki migrują wzdłuż cząsteczek rusztowania i tworzą prymitywną tkankę mózgową, która wchodzi w interakcję z mózgiem gospodarza, mówi Modo. Stopniowo cząsteczki ulegają biodegradacji, pozostawiając więcej szczelin i kanałów, do których mogą się przedostać tkanki, włókna i naczynia krwionośne. Następnym krokiem, jak mówi, będzie dodanie czynnika wzrostu VEGF, który powinien zachęcić naczynia krwionośne do wchodzenia do nowej tkanki i przyspieszyć jej rozwój w tkankę dojrzałą.
Naprawa mózgu: Te trzy obrazy pokazują nową tkankę, zaznaczoną na czarno, wypełniającą jamę w mózgu wywołaną udarem (od lewej do prawej) a) przed wprowadzeniem cząstek zawierających komórki macierzyste, b) jeden dzień po ich wprowadzeniu, ic) siedem dni później.
Ten projekt jest doskonałym przykładem, w którym dzięki zrozumieniu znaczenia rusztowań z biomateriałów, komórki są w stanie lepiej zapełnić pustkę pozostawioną przez uraz, mówi Jonathan Cooper , bioinżynier na Uniwersytecie w Glasgow. Biomateriał nie tylko działa jako podpora dla komórek, gdy są one wysiewane w pustkę, ale gdy rusztowanie ulega degradacji, zapewnia fizyczną przestrzeń do tworzenia nowych naczyń krwionośnych.
Kluczem do postępu była zdolność nowego polimeru do pobudzania wzrostu i różnicowania nerwowych komórek macierzystych w trzech różnych skalach, mówi kolega Modo. Kevin Shakesheff , inżynier tkankowy z Nottingham University. Na dużą skalę umożliwia pustce powstałej w wyniku urazu bardzo szybkie pozyskiwanie nowych naczyń krwionośnych, co jest niezbędne, jeśli nowa tkanka ma przetrwać. Na poziomie komórkowym powierzchnia rusztowania umożliwia przyłączanie się do niej receptorów komórek macierzystych. A na poziomie molekularnym pozwoli komórkom mieszać się z odpowiednimi czynnikami wzrostu.
Shakesheff mówi, że przed rozpoczęciem prób matrycy na ludziach potrzebne są szeroko zakrojone testy. Ma jednak nadzieję, że polimer PLGA zostanie wprowadzony na rynek w ciągu 12 miesięcy do stosowania w chirurgii kości.