211service.com
Stretched nerv 'broar' triggerreparation
Forskare har visat att artificiellt sträckta nervbroar kan styra den naturliga återväxten av skadad nervvävnad hos råttor. Denna teknik kan så småningom ge en effektiv behandling för personer som lider av nervskador till följd av skada eller operation.
Nervreparation: En blandning av transplanterade nerver (gröna) och nygenererande axoner (röda) som växer i en råtta.
Nervfibrer, som kallas axoner, sträcker sig från neuroner och bär elektriska signaler runt i kroppen. När en nerv skärs av skadas både axonet och dess stödjande myelinskida. Även om axoner växer tillbaka efter att ha blivit avskurna, gör de det inte tillräckligt snabbt, eller över tillräckligt avstånd, för att reparera stora skador.
För närvarande saknar kirurger effektiv behandling för dessa skador. Små mängder nervvävnad kan skördas från någon annanstans i en patients kropp och längre sträckor av nervfibrer kan ibland tillföras av vävnadsdonatorer, men i det senare fallet måste en patient ta immunsuppressiva läkemedel så att donatorvävnaden inte stöts bort.
Ett team som leds av Douglas Smith , professor och chef för University of Pennsylvania Centrum för hjärnskada och reparation , har kunnat odla artificiellt sträckta nervvävnader och placera dem inuti styrrör. De använde sedan dessa vävnadsrör för att överbrygga gapet mellan avskurna nervvävnader hos råttor och fann att byggnadsställningarna främjade återväxten av axonvävnad i vardera änden.
Det vi har gjort är att skapa ett 3D-neuralt nätverk, ett mininervsystem som är ungefär som startkablar, säger Smith. Forskningen redovisas i det senaste numret av tidskriften Tissue Engineering .
Till att börja placerade forskarna råttneuroner i två skålar och kemiskt lockade dem att gro axoner. Med hjälp av ett datorstyrt system drog de gradvis isär de två skålarna och sträckte ut axonerna till ungefär en centimeter under sju dagar. Slutligen bäddades axonerna in i en stödjande kollagenställning och sattes in i rör gjorda av polyglykolsyra.
Teamet använde dessa rör för att koppla ihop avskurna ischiasnerver, som löper från nedre delen av ryggen in i benet. När axonerna från råttornas avskurna nerver växte in i slangen flätades den nya och transplanterade vävnaden samman. Det yttre syntetiska röret sönderföll under fyra månader och lämnade en normalt fungerande nerv på sin plats. Genom att mäta elektriska signaler som passerar genom de skadade nerverna och utföra beteendetester fann forskarna att nerverna hade återväxt framgångsrikt.
Hos mer än 20 djur hade teamet nästan 100 procent framgång med transplantation, säger Smith. De överlevde och främjade tillväxt från värden på ett fantastiskt sätt. Dessutom, även om nervvävnaden inte var deras egen, accepterade råttornas kroppar transplantationerna utan användning av ett immunsuppressivt medel. Teamet planerar nu att testa proceduren på större djur.
Axonerna måste växa snabbt, innan den del av den avskurna nerven som lossnar från neuronen dör. Vi växer faktiskt [axoner] snabbare än vad man tror är möjligt, säger Smith och noterar att de kan växa axoner med en hastighet av upp till en centimeter per dag, medan tidigare axoner i skålar växer cirka 1 millimeter per dag.
Vad jag gillar med det här är att det tar ett annat tillvägagångssätt än de vanliga biologiska metoderna, säger Jennifer Elisseeff , en biträdande professor i biomedicinsk teknik vid Johns Hopkins University. Hon tillägger att ett stort hinder för nervregenerering är att få nerverna att växa tillräckligt snabbt. Detta skulle vara ett mer effektivt sätt att framkalla förnyelse, säger hon. Detta påskyndar det verkligen.
Detta är ett mycket intressant tillvägagångssätt som visar hur bioteknik och cellterapimetoder kan kombineras för att lösa ett viktigt medicinskt problem, säger Ali Khademhosseini , en biträdande professor vid Harvard University som arbetar med vävnadsteknik. Överbryggningen av den avskurna ryggraden genom att använda den process som har beskrivits är mycket lovande. Han tillägger att forskare fortfarande behöver uppnå resultat hos primater och människor, samt att visa teknikens effektivitet vid behandling av olika nervskador.