Riparazione del grilletto dei 'ponti' del nervo allungato

I ricercatori hanno dimostrato che i ponti nervosi allungati artificialmente possono guidare la ricrescita naturale del tessuto nervoso danneggiato nei ratti. Questa tecnica può eventualmente fornire un trattamento efficace per le persone che subiscono danni ai nervi a causa di lesioni o interventi chirurgici.

Riparazione del nervo: Un mix di nervi trapiantati (verde) e assoni di nuova generazione (rosso) che crescono in un ratto.

Le fibre nervose, chiamate assoni, si estendono dai neuroni e trasportano segnali elettrici in tutto il corpo. Quando un nervo viene reciso, sia l'assone che la sua guaina mielinica di supporto vengono danneggiati. Sebbene gli assoni ricrescano dopo essere stati recisi, non lo fanno abbastanza velocemente, o a una distanza sufficiente, per riparare i danni maggiori.

Al momento, i chirurghi non dispongono di un trattamento efficace per queste lesioni. Piccole quantità di tessuto nervoso possono essere prelevate da altre parti del corpo del paziente e talvolta i donatori di tessuto possono fornire tratti più lunghi di fibre nervose, ma in quest'ultimo caso un paziente deve assumere farmaci immunosoppressori in modo che il tessuto donatore non venga rifiutato.

Una squadra guidata da Douglas Smith , professore e direttore della University of Pennsylvania's Centro per lesioni cerebrali e riparazione , è stato in grado di far crescere tessuti nervosi allungati artificialmente e posizionarli all'interno di tubi guida. Hanno quindi usato questi tubi di tessuto per colmare il divario tra i tessuti nervosi recisi nei ratti e hanno scoperto che le impalcature hanno promosso la ricrescita del tessuto degli assoni alle due estremità.

Quello che abbiamo fatto è stato creare una rete neurale 3D, un mini sistema nervoso che è una specie di cavo jumper, dice Smith. La ricerca è riportata nell'ultimo numero della rivista Ingegneria dei tessuti .

Per iniziare, i ricercatori hanno posizionato neuroni di ratto in due piatti e li hanno persuasi chimicamente a far germogliare gli assoni. Usando un sistema controllato dal computer, hanno gradualmente separato i due piatti, allungando gli assoni a circa un centimetro in sette giorni. Infine, gli assoni sono stati incorporati in uno scaffold di collagene di supporto e inseriti in tubi fatti di acido poliglicolico.

Il team ha utilizzato questi tubi per collegare i nervi sciatici recisi, che vanno dalla parte bassa della schiena alla gamba. Man mano che gli assoni dei nervi recisi dei ratti crescevano nel tubo, il tessuto nuovo e quello trapiantato si intrecciavano. Il tubo sintetico esterno si è disintegrato in quattro mesi, lasciando al suo posto un nervo normalmente funzionante. Misurando i segnali elettrici che passano attraverso i nervi danneggiati ed eseguendo test comportamentali, i ricercatori hanno scoperto che i nervi erano ricresciuti con successo.

In più di 20 animali, il team ha avuto quasi il 100% di successo del trapianto, afferma Smith. Sono sopravvissuti e hanno promosso la crescita dall'ospite in modo sorprendente. Inoltre, sebbene il tessuto nervoso non fosse il loro, i corpi dei ratti accettavano i trapianti senza l'uso di un immunosoppressore. Il team ora prevede di testare la procedura su animali più grandi.

Gli assoni devono crescere rapidamente, prima che la parte del nervo reciso staccata dal neurone muoia. In realtà cresciamo [assoni] più velocemente di quanto si pensa possibile, dice Smith, notando che possono far crescere gli assoni a una velocità fino a un centimetro al giorno, mentre in precedenza gli assoni nei piatti crescono di circa 1 millimetro al giorno.

Quello che mi piace di questo è che richiede un approccio diverso rispetto agli approcci biologici standard, dice Jennifer Elisseeff , un assistente professore di ingegneria biomedica presso la Johns Hopkins University. Aggiunge che uno dei principali ostacoli alla rigenerazione dei nervi è far crescere i nervi abbastanza velocemente. Questo sarebbe un modo più efficiente per indurre la rigenerazione, dice. Questo lo accelera davvero.

Questo è un approccio molto interessante che dimostra come gli approcci di bioingegneria e terapia cellulare possano essere combinati per risolvere un importante problema medico, afferma Ali Khademhosseini , un assistente professore all'Università di Harvard che si occupa di ingegneria dei tessuti. Il collegamento della colonna vertebrale recisa utilizzando il processo che è stato descritto è molto promettente. Aggiunge che i ricercatori devono ancora ottenere risultati nei primati e nell'uomo, oltre a dimostrare l'efficacia della tecnica nel trattamento di diverse lesioni nervose.

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