Créditos de las imagenes: BIU PRESS ROOM.
Un método novedoso para la reparación rápida de lesiones en nervios periféricos. Investigadores de Israel desarrollan conductos de guía nerviosa rellena de gel inteligente que acelera la regeneración de las fibras nerviosas.
Cada año, cientos de miles de personas en todo el mundo sufren lesiones en los nervios periféricos, que a menudo las dejan con discapacidades a largo plazo.
El sistema nervioso periférico es análogo al sistema circulatorio; una red de vasos que llega a todas las partes del cuerpo, pero en lugar de que la sangre fluya a través de los vasos, las señales eléctricas propagan información a través de fibras delgadas llamadas axones, que están envueltos dentro de los troncos nerviosos.
Estos troncos nerviosos son la red de comunicación que transmite información de todas las partes del cuerpo al cerebro, coordina la actividad y genera la función motora y sensorial.
Si uno de los troncos nerviosos está dañado o desgarrado, un paciente puede experimentar dolor, parálisis e incluso una discapacidad de por vida.
En tales situaciones, es necesaria una intervención quirúrgica para reparar el nervio dañado.
Los tratamientos estándar son la sutura directa de los nervios desprendidos o, en los casos en que el espacio formado en el tronco nervioso es grande, los cirujanos transfieren un tronco nervioso intacto de la pierna del paciente y lo implantan en el lugar de la lesión, creando así daño en otra área. (es decir, la pierna).
Hoy en día, existen métodos para unir los troncos nerviosos para permitir que los axones vuelvan a crecer y restablezcan la función motora y sensorial.
Uno de estos métodos consiste en implantar un conducto nervioso hueco sintético destinado a cerrar la brecha y permitir que el nervio se cure sin daño secundario al paciente.
Uno de los principales problemas que impiden la regeneración óptima es que los axones dentro de los nervios cortados tienen dificultades para regenerarse y alcanzar su objetivo.
Esto puede atribuirse en parte a axones mal guiados que brotan en múltiples direcciones, disminuyendo la probabilidad de alcanzar sus órganos diana.
“Necesitan señales de orientación que les ayuden”, explica la profesora Orit Shefi.
La Dra. Merav Antman-Passig, investigadora de su laboratorio, agrega: «estas instrucciones de orientación deben permanecer en el cuerpo durante un tiempo prolongado, ya que los axones crecen con bastante lentitud».
Una técnica desarrollada por el equipo de investigación del laboratorio de Shefi, se utiliza para llenar un conducto nervioso con gel que contiene una serie de componentes físicos y químicos que promueven y alinean el recrecimiento de axones.
Su técnica fue publicada recientemente en Advanced Functional Materials.
Los investigadores llenaron los conductos nerviosos huecos con geles de colágeno alineados diseñados por ingeniería.
En el cuerpo, las fibras de colágeno alineadas ayudan a encontrar el camino de los axones, pero, en las guías nerviosas huecas disponibles hoy en día, las fibras de colágeno alineadas están ausentes.
El gel de colágeno alineado actúa como un andamio para los axones y dirige su crecimiento.
Además, los conductos contienen una sustancia denominada NGF (factor de crecimiento nervioso) que, como su nombre indica, es fundamental para el crecimiento del sistema nervioso.
«Imagínese que implantamos señales de guía en el gel, que son las fibras de colágeno alineadas, y que estas señales de guía también tienen un placer para los axones en crecimiento», explica Antman-Passig.
«Como un cebo cuidadosamente esparcido para los axones en crecimiento».
Shefi añade: “Un axón que llega al gel sigue estas señales y encuentra la dirección correcta más fácilmente.
De hecho, el novedoso sistema combina varias técnicas para la regeneración nerviosa.
A los axones les gusta crecer hacia estos marcadores que se les pueden dejar, como el andamiaje de colágeno y el NGF.
La novedad de nuestro método está en la ingeniería de un gel organizado similar a un tejido que contiene componentes que ayudan a restaurar los nervios, y especialmente en la extensión de la duración de la actividad del gel en el cuerpo.
Si simplemente se agregan colágeno y NGF en los conductos nerviosos huecos, como un cebo real, diferentes células los consumen y realmente los descomponen.
Después de poco tiempo, los axones en crecimiento no tienen estas señales de tráfico.
En el método que desarrollamos, ampliamos el tiempo en que estos factores son accesibles a los axones durante la regeneración.
Hicimos esto incorporando partículas magnéticas recubiertas de NGF que arreglamos en la estructura correcta a través de una estrategia de alineación magnética.
Esto también crea una disposición de las partículas y el colágeno «.
Después de caracterizar los componentes del gel, los investigadores los implantaron en conductos nerviosos y examinaron la dirección de su crecimiento y la eficacia de la plataforma.
Los investigadores midieron la dirección del crecimiento celular y encontraron que con la ayuda del gel que combina colágeno alineado y partículas recubiertas de NGF, pudieron dirigir y mejorar su crecimiento.
Posteriormente, examinaron la eficacia del conducto en la rehabilitación de ratas con lesión del nervio periférico a nivel del nervio ciático, lo que les impedía caminar correctamente.
El número de axones que penetraron el innovador tubo lleno de gel y cruzaron con éxito el área lesionada fue mayor en comparación con el tubo vacío y, en consecuencia, la restauración del tejido nervioso fue la más alta.
Los investigadores demostraron que con la implantación de los tubos y el uso del gel de colágeno diseñado, la restauración funcional del motor fue más alta, en comparación con el uso de otros tipos de conductos y en comparación con los conductos con gel que no estaba enriquecido.
Los investigadores ahora están explorando opciones de comercialización y esperan que ayuden a la recuperación funcional y aceleren la reparación de los nervios después de una lesión.
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