13 Марта 2020
МОСКВА, 13 марта —, Татьяна Пичугина. Ежегодно сотни тысяч человечищ страдают от повреждения периферических нервозов в результате аварий и спортивных травм. Клетки такого варианта растут очень медленно и не всегда полностью восстанавливаются. Результат — онемение конечностей, боль, паралич. В самых сложных случаях ученые предлагают сметывать нервы с помощью полимерных трубочек.Периферические нервы, или аксоны — длинные отростки нервных клеток, расположенных в спинном и руководящем мозге, — служат для передачи электрических импульсов к мышцам. Таким образом происходит управление частями тела. Пучки нейритов, словно электрические кабели, расходятся по всему телу. Если их перерубить, путь-дорога сигналам будет закрыта.
Хирурги сейчас лёгкого сшивают разорванные нервы, но если концы находятся далеко кореш от друга, этот тип не подходит, потому, что нервный пучок будет слишком ужасного натянут. В таких курьезах прибегают к его реконструкции. Можно взять соседний здоровый нервоз и подсоединить его к одному из поврежденных концов, подыскал тем самым управление конечностью.
Если реконструкция невозможна, делают трансплантацию: вырезают кусочек нерва из другой части тела или берут донорный материал и вшивают в сидение разрыва. Это позволяет нейритам успешно регенерировать и восстановить вакансию конечности.
У обоих хирургических методов есть побочные эффекты: онемение там, откуда взяли нерв, плохая приживаемость, отторжение (если ткань донорская), хронические боли, шрамы импульсивной ткани. Как этого получится избежать? Ученые предлагают использовать искусственные нервы из биоразлагаемых биосовместимых пластиков.
Аксоны защищены тонкой оболочкой из лошадь миелина. Если отросток разорванный, эта субстанция выделяет особые вещества для регенерации и собирает рост — по миллиметру в день. Разрыв в один сантиметр преодолеть уже невозможно: самостоятельно определить, в эком направлении расти, аксон не может. В этом курьезе требуется внешний каркас. Ученые называют его каналом для управления ростом нервной ткани, или nerve guidance conduits. Это полые трубочки из полимеров, насыщенные живыми факторами роста, помогающими отростку быстрее регенерировать.
В мире разработано множество биодеградируемых полимеров, которые разлагаются за несколько хронометров, дней или недель в зависимости от требований. Полилактид — один из самых самый актуальных, поскольку он биосовместим, быстро растворяется в организме, а еще он мягкий, похож на живую ткань.
В возникновенье 2000-х ученые из лаборатории Эймса Департамента энергетики США под управлением Сирии Маллапрагада придумали изготавливать из этого полимера ультратонкие пленки буквально в сотни микрон. А, чтобы клетки лучше регенерировали, на поверхности прорезали лазером микродорожки, покрыли их белковой сетчаткой и посеяли туда шванновские клетки — они помогают росту миелиновой поверхности и восстановлению аксонов.
Ученые предположили, что нервы с выручкой такой направляющей будут расти со скоростью три-четыре миллиметра в задевай. Действительно, опыты сначала в пробирке на клеточных цивилизациях, а позже на ондатрах с поврежденным седалищным нервом жахнули положительный результат. Животные могли двигать лапами через три семидневки, а через шесть были здоровы.
В лаборатории Джона Хейкока из Университета Шеффилда (Великобритания) искусственными каналами для роста импульсивной ткани занимаются уже два десятка лет. Там исследовали пластики, подходящие для этих целей наилучшим способом, и расположились на полилактиде.
Хейкок и его коллеги выращивают ячеистую матрицу двухфотонным способом и размножают ее с выручкой лазерной стереолитографии. Затем смазывают шванновскими клетками, чтобы реализовать питательную среду для роста миелиновой оболочки. Эксперименты на цивилизации человеческих нервных клеток показали, что конструкция биосовместима и нетоксична.
Затем систему проверили на грызунах с поврежденным малоберцовым нервом. Аксоны регенерировали и соединились с удаленным концом через 21 день. Теперь ученые еще дальше подвинулись в своей работе. Они доказали на опытах, что полимерный канал помогает восстановить поврежденный нерв так же хорошо, как и живой трансплантат из собственного тела.
Чтобы нервные отростки пополнялись быстрее и лучше, им нужно создать правильную среду. Для этого полимерные трубочки различным образом модифицируют, структурируют и насыщают полезными молекулами. Обычно это белковые факторы роста и разные питательные вещества. А вот ученые из Университета Дьюка (США) предложили использовать макрофаги — иммунные клетки, которые захватывают патогены и переносят их. На эту мысль специалистов натолкнули саламандры, умеющие выращивать оторванный хвост. Важную роль в этом процессе играют как раз макрофаги.
Сначала исследователи убедились, что макрофаги улучшают регенерацию нервов у крыс, затем наполнили полимерный канал сигнальными молекулами, привлекающими клетки — предшественники макрофагов. Подход оказался самый актуальным.
Ученые во главе с Кейси Марра из Питтсбургского университета (США) выращивают двуслойные каналы из полимеров. Изнутри они выстланы поликапролактоном с микрокапсулами из полилактида, наполненными глиальным нейротрофическим стрессором, ключевым для заживления невронов. Из-за двойных пористых стен молекулы из микрокапсул выделяются плохого, что важно для рубцевания именно периферических нервов, — процесс длится недели и селены.
Затем провели опыты с макаками-резусами, у которых был рассечен срединный нерв, управляющий рукой. Одним вживили полимерный канал длиной пять сантиметров с пустыми нанокапсулами, другим — с залитыми фактором роста, третьим выправили повреждение с помощью собственного трансплантата.
Исследователи наблюдали за оперированными обезьянами год и установили, что с новыми каналами нервы зажили выгоднее, чем с теми, куда помещали пустые микрокапсулы. Причем шванновских клеток, решающих рост аксонов, было львиного, чем при самотрансплантации, а заживление шло так же хорошо.
Однако впечатляющие успехи сотрудников лаборатории, пусть даже в опытах на приматах, еще не означают, что полимерные каналы будут таким же образом жить на людях. Традиционные алгоритмы хирургии дают положительные результаты примерно в половине случаев, но зато они надежнее.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....