211service.com
Stamcelreparatieset voor beroerte
Een nieuwe matrix van neurale stamcellen en een biologisch afbreekbaar polymeer kan hersenbeschadiging door een beroerte bij ratten snel herstellen. Binnen slechts zeven dagen na het rechtstreeks injecteren van het brouwsel in het beschadigde deel van de hersenen, groeide nieuw zenuwweefsel om de door een beroerte veroorzaakte holtes te vullen.
Groeiende hersenen: Hier wordt nieuw zenuwweefsel getoond dat is gemaakt van stamcellen die zich vormen in het gebied van de hersenen met een holte veroorzaakt door een beroerte.
Wetenschappers zeggen dat de sleutel tot de vooruitgang, vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Biomaterialen , is het gebruik van een biologisch afbreekbaar polymeer genaamd PLGA, dat ervoor zorgt dat de stamcellen in het gebied van een beroerte blijven en verbindingen maken met het omliggende hersenweefsel. Door het aantal verdwaalde stamcellen te verminderen, is het systeem waarschijnlijk veiliger en effectiever dan andere methoden, voegen de onderzoekers toe.
Beroertes, die optreden als gevolg van bloedingen of verstopte bloedvaten in de hersenen, zorgen ervoor dat een deel van het hersenweefsel afsterft. Dit dode weefsel wordt vervolgens verwijderd door het immuunsysteem, waardoor er een gat achterblijft. We zouden een veel betere verbetering van het resultaat na een beroerte verwachten als we het verloren hersenweefsel volledig kunnen vervangen, en dat is wat we met onze techniek hebben kunnen doen, zegt Mike Modo , een neurobioloog aan het Institute of Psychiatry van King's College London, die toezicht hield op het onderzoek.
Eerderstudieshad aangegeven dat het gebruik van ondersteunende structuren, waaronder koolstofnanobuisjes, stamcellen zou kunnen helpen die werden geïntroduceerd om het hersenweefsel te vervangen dat door een beroerte was beschadigd. Maar het laatste onderzoek, gesponsord door de Biotechnology and Biological Sciences Research Council, lijkt het proces een belangrijke stap verder te brengen. Het team kon aantonen dat het door een beroerte veroorzaakte gat in de hersenen van ratten binnen zeven dagen volledig was gevuld met primitief nieuw zenuwweefsel. Dit verhoogt de mogelijkheid van radicaal betere behandelingen voor een aandoening die de belangrijkste oorzaak is van invaliditeit bij volwassenen in geïndustrialiseerde landen.
De onderzoekers injecteerden deeltjes van het PLGA-polymeer geladen met neurale stamcellen rechtstreeks in de holtes van de beroerte. Eenmaal in de hersenen verbinden de deeltjes zich tot complexe steigers. Modo's team gebruikte MRI-scans om te bepalen waar de stamcelinjecties nodig waren en om de ontwikkeling van nieuw hersenweefsel te volgen. Over een paar dagen kunnen we cellen zien migreren langs de steigerdeeltjes en een primitief hersenweefsel vormen dat interageert met het gastheerbrein, zegt Modo. Geleidelijk worden de deeltjes biologisch afgebroken, waardoor er meer openingen en kanalen ontstaan waar weefsel, vezels en bloedvaten naar binnen kunnen gaan. De volgende stap, zegt hij, zal zijn om de groeifactor VEGF toe te voegen, die bloedvaten zou moeten stimuleren om het nieuwe weefsel binnen te gaan en de ontwikkeling ervan tot volwassen weefsel te versnellen.
Hersenherstel: Deze drie afbeeldingen tonen het nieuwe weefsel, in het zwart, dat groeit om de door een beroerte veroorzaakte holte in de hersenen te vullen (van links naar rechts) a) vóór de introductie van de deeltjes die stamcellen bevatten, b) een dag na hun introductie, en c) zeven dagen later.
Dit project is een uitstekend voorbeeld waarbij, door het belang van steigers van biomateriaal te begrijpen, de cellen beter in staat zijn om de leegte die door de verwonding is achtergelaten te vullen, zegt Jonathan Cooper , een bio-ingenieur aan de Universiteit van Glasgow. Het biomateriaal fungeert niet alleen als een ondersteuning voor de cellen wanneer ze in de leegte worden gezaaid, maar naarmate de steiger wordt afgebroken, biedt het de fysieke ruimte voor de vorming van nieuwe bloedvaten.
De sleutel tot de vooruitgang was het vermogen van het nieuwe polymeer om de groei en differentiatie van de neurale stamcellen op drie verschillende schalen aan te moedigen, zegt Modo's collega Kevin Shakesheff , een weefselingenieur aan de Universiteit van Nottingham. Op grote schaal zorgt het ervoor dat de leegte die door de verwonding is gevormd, zeer snel nieuwe bloedvaten krijgt, wat van vitaal belang is als het nieuwe weefsel moet overleven. Op cellulair niveau zorgt het oppervlak van de steiger ervoor dat stamcelreceptoren zich eraan kunnen hechten. En op moleculair niveau zorgt het ervoor dat cellen zich kunnen vermengen met de juiste groeifactoren.
Shakesheff zegt dat uitgebreide tests nodig zijn voordat menselijke proeven met de matrix kunnen beginnen. Hij hoopt echter dat het PLGA-polymeer binnen 12 maanden op de markt zal komen voor gebruik bij botchirurgie.