Los ingenieros biomédicos han encontrado un aliado poco probable en la lucha por volver a crecer los nervios dañados: los soldados de infantería del sistema inmunitario del cuerpo.
Los macrófagos se conocen como el Pac-Man del sistema inmune y forman la primera línea de defensa del cuerpo contra la invasión: engullen indiscriminadamente y comen casi cualquier cosa que se considere un intruso peligroso, ya sea una bacteria o restos celulares del tejido fallecido.Sin embargo, la investigación ha demostrado que algunos macrófagos también promueven la curación.
En un estudio que aparece en línea la semana del 12 de junio en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias , investigadores de la Universidad de Duke han demostrado que convocar a estos macrófagos pro-curativos puede ayudar en gran medida a regenerar los nervios cortados en ratas. El enfoque se acerca a igualar el mejor tratamiento actual: un trasplante quirúrgico utilizando un nervio despojado de otra parte del pacientecuerpo.
"Ha existido una opinión desde hace mucho tiempo de que la mejor manera de regenerar los nervios cortados es proporcionar todo tipo de proteínas de matriz y crecimiento para la reparación coaxial", dijo Ravi Bellamkonda, profesor de ingeniería biomédica y Vinik Dean de la Escuela de Ingeniería de Pratten Duke. "Hemos cambiado completamente esa visión al encontrar nuevos jugadores que se han mantenido detrás de escena. Creemos que este enfoque también tendrá un gran impacto en la medicina regenerativa, incluso más allá de esta aplicación específica".
El sistema nervioso periférico incluye nervios que se extienden desde la médula espinal al resto del cuerpo. Conecta y controla los movimientos, el sistema digestivo, el corazón, los pulmones y otros órganos. Cuando estas células relativamente largas, que pueden estirarse durante unmetro o más: están dañados o cortados, la lesión no se cura fácilmente.
El estándar de atención actual, llamado autoinjerto, consiste en extirpar quirúrgicamente un nervio menos importante, como el que se extiende por la parte posterior de la pantorrilla, e injertarlo en el área dañada. Pero el tratamiento tiene varios inconvenientes. Una sustitución de neuronas sensorialesuna neurona motora no es un reemplazo perfecto, pueden ocurrir neuromas dolorosos en el sitio de curación, el paciente pierde la función de otro nervio y, en el caso de lesiones extensas, solo hay tantos nervios semi desechables en el cuerpo para cosechar.
Los investigadores han estado trabajando durante mucho tiempo en un enfoque alternativo utilizando "puentes nerviosos" para cubrir estas brechas. La idea es introducir un tubo lleno de factores de crecimiento y otras ventajas a través de la brecha para convencer el nuevo crecimiento del nervio existente, como atraer unperro fuera de un escondite con golosinas. Pero a pesar de los esfuerzos por encontrar la combinación óptima de material del tubo, factores de crecimiento, proteínas y otros ayudantes, nada se ha acercado al éxito del autoinjerto.
Bellamkonda y su grupo viajaban por este mismo camino hasta que algunas salamandras perdieron la cola.
"Vimos un estudio que mostró que la presencia temprana de macrófagos era vital para la capacidad de una salamandra de regenerar su cola", dijo Nassir Mokarram, profesor asistente de investigación de ingeniería biomédica en Duke. "También sabíamos que casos raros de regeneración nerviosa eranacompañado por un aumento repentino de estas células justo después de la lesión. Esas dos observaciones nos dieron la inspiración para ver si la misma idea podría aplicarse con puentes nerviosos ".
En 2012, Bellamkonda y Mokarram mostraron que la regeneración nerviosa podría aumentar en las ratas al obligar a los macrófagos a convertirse en la variedad pro curativa que secreta compuestos curativos. En el nuevo documento, los investigadores llevan su trabajo un paso más allá. En lugar de emitir órdenesPara hacer que los macrófagos maduros cambien sus roles, llenaron el puente nervioso con una señal biológica que se ha demostrado que atrae a las células más jóvenes e indiferenciadas destinadas a convertirse en macrófagos pro-curativos.
"En lugar de volver a capacitar al equipo de demolición y limpieza, contratamos una nueva fuerza laboral con futuro en la construcción", dijo Mokarram. "Los resultados fueron significativamente mejores. Esto es lo más cerca que nadie ha estado de igualar la eficacia de un autoinjerto,y lo hicimos con nada más que un tubo y el reclutamiento del propio sistema inmune del cuerpo "
Luego, los investigadores planean probar el enfoque utilizando un material especializado de nanofibras que desarrollaron que ya ha demostrado ser mejor para unir las terminaciones nerviosas que los tubos utilizados en este estudio de prueba de concepto.
"Somos el primer grupo en demostrar que este enfoque inmunológico para la curación funciona con los nervios en los roedores", dijo Mokarram. "Creemos que este trabajo abrirá un camino para utilizar métodos similares en las arenas mucho más complejas y difíciles de la columna vertebralcordón y cerebro "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Duke . Original escrito por Ken Kingery. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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