هیدروژل‌های الهام‌گرفته از زیست‌شناسی به ترمیم اعصاب و بهبود آسیب نخاعی کمک می‌کنند
دانشمندان به روشی برای ترمیم آسیب نخاعی در حیوانات دست یافته‌اند که به ویژه در بهبود عملکرد حرکتی در طول فرآیند بهبودی امیدبخش است.
آنها یک هیدروژل جدید شامل هیالورونیک اسید-گرافت-دوپامین (HADA) و پپتید طراحی شده HGF-(RADA)4-DGDRGDS (HRR) توسعه داده‌اند که به ادغام بافت‌های جدید پس از آسیب نخاعی کمک می‌کند.
در بیانیه‌ای رسمی که توسط انجمن پیشرفت علم آمریکا منتشر شد، محققان اعلام کردند که این هیدروژل به رشد مجدد اعصاب پس از آسیب نخاعی در حیوانات کمک می‌کند.
ترویج رشد مجدد اعصاب پس از آسیب نخاعی
“این استراتژی برای استفاده در ترمیم دیگر آسیب‌ها و بیماری‌های سیستم عصبی مرکزی نیز امیدبخش است” نویسندگان بیان کردند.
“این ژل بافت اسکار متراکم را به محیطی خوشایند تبدیل می‌کند که در آن سلول‌های ترویج دهنده ترمیم بافت می‌توانند وارد شده و به بهبود اعصاب کمک کنند,” بیانیه افزود.
وقتی که نخاع آسیب می‌بیند، به عنوان آسیب نخاعی ناشی از تروما (SCI) شناخته می‌شود، معمولاً بافت اسکار متراکم به وجود می‌آید که باعث می‌شود سلول‌های عصبی به راحتی رشد نکنند.
با این حال، محققان اشاره کردند که استفاده از مواد بیولوژیک خاص ممکن است به ایجاد محیطی بهتر برای این اعصاب برای ترمیم و رشد مجدد در ناحیه اسکار شده کمک کند.
تشویق به ترمیم آکسون در بافت‌های اسکار نخاعی
دانشمندان اظهار داشتند که این بافت متراکم محیط مناسبی برای بازسازی آکسون‌های عصبی نیست. کاشت مواد بیولوژیک خاص ممکن است راهی برای ترویج به ترمیم آکسون‌ها در بافت‌های اسکار نخاعی باشد.
مطالعه نشان داد که هیدروژل هیالورونیک اسید-گرافت-دوپامین (HADA) و پپتید طراحی شده (HRR)، همراه با کورکومین و نوروترفین-3 (NT-3) بهبود یافته‌اند.
همانطور که NT-3 عنصری است که رشد عصبی را تشویق می‌کند، بهبود بزرگی در عملکرد حرکتی، حسی و مثانه در موش‌ها و عملکرد حرکتی در سگ‌ها با ترویج رشد مجدد اعصاب ایجاد کرد.
علاوه بر این، هیدروژل بافت اسکار را به یک محیط مناسب برای رشد آکسون‌ها تبدیل کرد.
نویسندگان مطالعه اظهار داشتند که هیدروژل HADA/HRR ورود سلول‌های PDGFRβ+ را به صورت موازی دستکاری کرد و اسکارهای متراکم را به یک بستر فیبری هم‌تراز تبدیل کردند که رشد آکسون‌ها را هدایت می‌کرد.
“افزایش بیشتر NT-3 و کورکومین به رشد مجدد آکسون‌ها و بقای نورون‌های بینایی در مرزهای ضایعات کمک کرد که به عنوان نقاط اتصال برای ایجاد اتصالات آکسونی در ترکیبات هدف خاص عمل می‌کردند.”
علاوه بر این، تجزیه و تحلیل‌های درون آزمایشگاهی نشان داد که هیدروژل توانایی پشتیبانی از ورود فیبروبلاست‌ها را دارد، در حالی که آزمایش‌های درون جانداری بر روی مدل‌های موش با ایجاد کامل ضایعه نخاعی و سگ‌ها با ضایعه نیمه‌کلی نشان داد که بهبود عملکرد قابل توجهی داشته است.
براساس بیانیه، مدل‌های موش با ایجاد کامل ضایعه نخاعی که تحت درمان با هیدروژل قرار گرفتند، بهبود عملکرد مثانه، حسی و حرکتی، از جمله بهبود حرکت را نشان دادند.
“سگ‌ها با ضایعات نیمه‌کلی بهبودهای مشابهی در عملکرد حرکتی نشان دادند,” نویسندگان افزودند.
این استراتژی برای استفاده در ترمیم دیگر آسیب‌ها و بیماری‌های سیستم عصبی مرکزی امیدبخش است. نویسندگان اشاره کردند که چنین مواد بیولوژیکی می‌توانند فعالیت‌های بیولوژیکی مفیدی برای ترمیم SCI الهام بخشند.
این مطالعه امروز [3 جولای 2024] در ژورنال – Science Advances منتشر شد.
