Εμφυτεύσιμοι αγωγοί λειτουργούν ως γέφυρες, παρέχοντας κατευθυντική, μηχανική και βιοχημική καθοδήγηση στα τραυματισμένα νεύρα ώστε να αναγεννηθούν σε μεγάλα κενά.
Μια χειρονομία τόσο απλή όσο ένα χαμόγελο μπορεί συχνά να μεταφέρει αυτό που οι λέξεις δεν μπορούν. Αυτό είναι μέρος του γιατί η μη λεκτική επικοινωνία είναι τόσο κεντρική στην ανθρώπινη αλληλεπίδραση. Αυτός είναι επίσης ο λόγος που οι διαταραχές και οι τραυματισμοί των νεύρων του προσώπου μπορεί να είναι καταστροφικοί.
Αυτές οι καταστάσεις συνήθως αντιμετωπίζονται με νευρικό ιστό που λαμβάνεται από αλλού στο σώμα του ασθενούς, γνωστά ως αυτομοσχεύματα. Αυτή η τεχνική για την αποκατάσταση τραυματισμένων νεύρων παρουσιάζει προβλήματα για τους ασθενείς, όπως βλάβη στη θέση του δότη και οι πιθανότητες λειτουργικής ανάκαμψης να είναι σχεδόν μια ρίψη νομίσματος. Συνθετικές εναλλακτικές λύσεις έχουν διερευνηθεί στο παρελθόν, αλλά δεν έχουν ακόμη ανταποκριθεί στην απόδοση των αυτομοσχευμάτων.
Οι βιομηχανικοί του Πανεπιστημίου του Πίτσμπουργκ μπορεί να έχουν αναπτύξει μια νέα λύση με τη βοήθεια μερικών από τους καλύτερους μηχανικούς της φύσης—βλαστικά κύτταρα. Αξιοποιώντας την ικανότητα αυτών των κυττάρων να δημιουργούν ένα περιβάλλον αποκατάστασης, η ομάδα παρήγαγε εμφυτεύσιμους αγωγούς για να λειτουργήσουν ως γέφυρες, παρέχοντας κατευθυντική, μηχανική και βιοχημική καθοδήγηση στα τραυματισμένα νεύρα ώστε να αναγεννηθούν σε μεγάλα κενά.
Πειράματα στα νεύρα του προσώπου των αρουραίων έδειξαν ότι η τεχνολογία ταίριαζε με αυτομοσχεύματα. Αυτά τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο Journal of Neural Engineering. «Στείναμε στην ιδέα ότι τα κύτταρα ξέρουν τι κάνουν και ξέρουν πώς να κάνουν ιστό», δήλωσε η καθηγήτρια στοματικής και κρανιοπροσωπικής επιστήμης και βιομηχανικής Fatima Syed-Picard, Ph.D., η ανώτερη συγγραφέας της μελέτης. «Αυτοί οι κατασκευασμένοι ιστοί κατέληξαν να είναι πιο βιομιμητικοί από πολλά άλλα συνθετικά ικριώματα που χρησιμοποιούνται στη μηχανική ιστών».
Λήψη νευρώνων στη σειρά
Για να επιδιορθωθούν τα νεύρα, οι μακριές προεξοχές που εκτείνονται από τους νευρώνες, που ονομάζονται άξονες, πρέπει να αναπτυχθούν εκ νέου και να επανασυνδεθούν στον κατάλληλο ιστό. Με τα αυτομοσχεύματα, το πρώτο είναι αργό και το δεύτερο δεν αποτελεί εγγύηση, καθώς πολλοί ασθενείς εμφανίζουν ανεπιθύμητη μυϊκή δραστηριότητα λόγω της αναγέννησης των νεύρων που συνδέονται με τον λάθος ιστό.
Οι ερευνητές έχουν χρησιμοποιήσει συγκεκριμένους κυτταρικούς πληθυσμούς για να επιταχύνουν την ανάπτυξη, όπως κύτταρα νευρικής υποστήριξης και βλαστοκύτταρα, τα οποία παράγουν βιομόρια που βοηθούν την αναγέννηση του νευρικού ιστού. Για να προσανατολίσουν τον αναπτυσσόμενο ιστό έτσι ώστε οι άξονες να φτάσουν στους κατάλληλους στόχους, οι ερευνητές σχεδίασαν ικριώματα συνθετικού ιστού με χαρακτηριστικά, όπως αυλάκια, που λειτουργούν ως οδηγοί για την αναγέννηση των νευρώνων.
“Είναι δύσκολο να ενσωματωθούν και να κατανεμηθούν ομοιόμορφα τα κύτταρα σε συνθετικά ικριώματα χωρίς να τα βλάψουν. Μια άλλη ανησυχία είναι να προσπαθήσουμε να ταιριάξουμε αυτά τα ικριώματα με τη δομική πολυπλοκότητα του έμφυτου ιστού”, δήλωσε η πρώτη συγγραφέας Michelle Drewry, Ph.D., η οποία διεξήγαγε αυτήν την έρευνα ενώ μεταπτυχιακός φοιτητής στο Πανεπιστήμιο του Πίτσμπουργκ.
Πολλοί τύποι κυττάρων στο σώμα συχνά κατασκευάζουν ή αναδιαμορφώνουν τη βιομοριακή σκαλωσιά που τους περιβάλλει, γνωστή ως εξωκυτταρική μήτρα (ECM). Έτσι, αντί να φτιάχνουν οι ίδιοι ικριώματα ιστού από την αρχή, οι ερευνητές σκέφτηκαν ότι ίσως ήταν καλύτερο να αφήσουν τα κύτταρα να φτιάξουν τα δικά τους.
Οι συγγραφείς της μελέτης εξέτασαν αυτή την υπόθεση με βλαστοκύτταρα οδοντικού πολφού (DPSCs), έναν ανθεκτικό και άμεσα διαθέσιμο κυτταρικό πληθυσμό που παράγει πρωτεΐνες που είναι γνωστό ότι ενθαρρύνουν την ανάπτυξη των νεύρων. Μετά την εξαγωγή αυτών των κυττάρων από τους φρονιμίτες ενηλίκων που παρασχέθηκαν από τη Σχολή Οδοντιατρικής του Πανεπιστημίου του Πίτσμπουργκ, οι ερευνητές τα έβαλαν να δουλέψουν.
Ήθελαν να δώσουν στα DPSC την ελευθερία να δημιουργήσουν ECM, αλλά, ταυτόχρονα, να τους ωθήσουν να δημιουργήσουν ένα περιβάλλον ευνοϊκό για την υποστήριξη ευθυγραμμισμένων αξόνων. Για να το πετύχουν αυτό, οι ερευνητές κατασκεύασαν καλούπια από καουτσούκ με σειρές αυλακώσεων πλάτους 10 μικρομέτρων και στη συνέχεια τα κάλυψαν με DPSC. Μετά από αρκετές ημέρες, τα DPSC εκκρίνουν ευθυγραμμισμένα ECM γύρω τους, σχηματίζοντας λεπτά βιολογικά φύλλα. Στη συνέχεια, οι συγγραφείς ξεφλούδισαν τα φύλλα από τα ελαστικά πρότυπα και τα τυλίγοντας σε κυλινδρικούς αγωγούς.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν αυτή την προσέγγιση για να φτιάξουν έναν τύπο επιδέσμου σε μια προηγούμενη μελέτη, η οποία αναγέννησε με επιτυχία τους άξονες ενός σπασμένου νεύρου. Με τη νέα τους δουλειά, προσπάθησαν να ξεπεράσουν ένα υψηλότερο εμπόδιο στη χρήση του αγωγού για να γεφυρώσουν ένα κενό 5 χιλιοστών στο νεύρο του προσώπου των αρουραίων – ένα ελάττωμα τόσο μεγάλο που το νεύρο δεν θα μπορούσε να επουλωθεί από μόνο του.
Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον Κόσμο
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο κανάλι μας στο YouTube
