211service.com
Gerekte zenuw 'bruggen' Triggerreparatie
Onderzoekers hebben aangetoond dat kunstmatig uitgerekte zenuwbruggen de natuurlijke hergroei van beschadigd zenuwweefsel bij ratten kunnen leiden. Deze techniek kan uiteindelijk een effectieve behandeling bieden voor mensen die zenuwbeschadiging oplopen als gevolg van een verwonding of een operatie.
Zenuwreparatie: Een mix van getransplanteerde zenuwen (groen) en nieuw gegenereerde axonen (rood) die groeien in een rat.
Zenuwvezels, axonen genaamd, strekken zich uit van neuronen en dragen elektrische signalen door het lichaam. Wanneer een zenuw wordt doorgesneden, worden zowel het axon als de ondersteunende myelineschede beschadigd. Hoewel axonen teruggroeien nadat ze zijn doorgesneden, doen ze dat niet snel genoeg, of over voldoende afstand, om grote schade te herstellen.
Op dit moment hebben chirurgen geen effectieve behandeling voor deze verwondingen. Er kunnen kleine hoeveelheden zenuwweefsel van elders in het lichaam van een patiënt worden geoogst en soms kunnen langere stukken zenuwvezels worden aangeleverd door weefseldonoren, maar in het laatste geval moet een patiënt immunosuppressiva nemen zodat het donorweefsel niet wordt afgestoten.
Een team onder leiding van Douglas Smith , professor en directeur van de Universiteit van Pennsylvania Centrum voor Hersenletsel en Herstel , heeft kunstmatig uitgerekte zenuwweefsels kunnen laten groeien en in geleidingsbuizen kunnen plaatsen. Vervolgens gebruikten ze deze weefselbuizen om de kloof tussen doorgesneden zenuwweefsels bij ratten te overbruggen en ontdekten dat de steigers de hergroei van axonweefsel aan beide uiteinden bevorderden.
Wat we hebben gedaan, is een 3D-neuraal netwerk maken, een mini-zenuwstelsel dat lijkt op startkabels, zegt Smith. Het onderzoek wordt gerapporteerd in het laatste nummer van het tijdschrift Weefseltechniek .
Om te beginnen plaatsten de onderzoekers rattenneuronen in twee schalen en brachten ze chemisch over om axonen te laten ontkiemen. Met behulp van een computergestuurd systeem trokken ze de twee schalen geleidelijk uit elkaar, waarbij de axonen gedurende zeven dagen tot ongeveer een centimeter werden uitgerekt. Ten slotte werden de axonen ingebed in een ondersteunende collageensteiger en ingebracht in buizen gemaakt van polyglycolzuur.
Het team gebruikte deze buizen om doorgesneden heupzenuwen te verbinden, die van de onderrug naar het been lopen. Terwijl de axonen van de doorgesneden zenuwen van de ratten in de slang groeiden, verstrengelde het nieuwe en getransplanteerde weefsel zich. De buitenste synthetische buis viel in vier maanden uiteen, waardoor een normaal functionerende zenuw op zijn plaats bleef. Door elektrische signalen te meten die door de beschadigde zenuwen gaan en gedragstests uit te voeren, ontdekten de onderzoekers dat de zenuwen met succes waren teruggegroeid.
Bij meer dan 20 dieren had het team bijna 100 procent succes bij de transplantatie, zegt Smith. Ze overleefden en bevorderden de groei van de gastheer op een verbluffende manier. Bovendien, hoewel het zenuwweefsel niet van henzelf was, accepteerden de lichamen van de ratten de transplantaties zonder het gebruik van een immunosuppressivum. Het team is nu van plan om de procedure bij grotere dieren te testen.
De axonen moeten snel groeien, voordat het van het neuron losgemaakte deel van de doorgesneden zenuw afsterft. We groeien [axonen] zelfs sneller dan mogelijk wordt geacht, zegt Smith, waarbij hij opmerkt dat ze axonen kunnen laten groeien met een snelheid van maximaal een centimeter per dag, terwijl voorheen axonen in gerechten ongeveer 1 millimeter per dag groeien.
Wat ik hier leuk aan vind, is dat het een andere benadering vereist dan de standaard biologische benaderingen, zegt Jennifer Elisseff , een assistent-professor biomedische technologie aan de Johns Hopkins University. Ze voegt eraan toe dat een groot obstakel voor zenuwregeneratie is om de zenuwen snel genoeg te laten groeien. Dit zou een efficiëntere manier zijn om regeneratie teweeg te brengen, zegt ze. Dit versnelt het echt.
Dit is een zeer interessante benadering die laat zien hoe benaderingen van bio-engineering en celtherapie kunnen worden gecombineerd om een belangrijk medisch probleem op te lossen, zegt Ali Khademhosseini , een assistent-professor aan de Harvard University die zich bezighoudt met weefseltechnologie. Het overbruggen van de doorgesneden wervelkolom met behulp van het beschreven proces is veelbelovend. Hij voegt eraan toe dat onderzoekers nog steeds resultaten moeten boeken bij primaten en mensen, evenals de effectiviteit van de techniek bij de behandeling van verschillende zenuwbeschadigingen.