Lesión cerebral traumática TBI, definida como un golpe, golpe o sacudida en la cabeza que interrumpe la función cerebral normal, envió a 2.5 millones de personas en los EE. UU. A la sala de emergencias en 2014, según estadísticas de los Centros de EE. UU.Control y prevención de enfermedades. Hoy, los investigadores informan un hidrogel peptídico autoensamblable que, cuando se inyecta en los cerebros de las ratas con TBI, aumenta el crecimiento de los vasos sanguíneos y la supervivencia neuronal.
Los investigadores presentarán sus resultados en la Reunión y Exposición Nacional de Otoño de la American Chemical Society ACS de otoño de 2019.
"Cuando pensamos en lesiones cerebrales traumáticas, pensamos en soldados y atletas", dice Biplab Sarkar, Ph.D., que presenta el trabajo en la reunión. "Pero la mayoría de las lesiones cerebrales traumáticas en realidad suceden cuando las personas caen o están involucradas enaccidentes automovilísticos. A medida que la edad promedio del país continúa aumentando, el número de accidentes relacionados con caídas en particular también aumentará ".
las LCT abarcan dos tipos de lesiones. La lesión primaria resulta del daño mecánico inicial a las neuronas y otras células del cerebro, así como a los vasos sanguíneos. Las lesiones secundarias, que pueden ocurrir segundos después de la LCT y duran años, incluyen el estrés oxidativo, la inflamación y la interrupción de la barrera hematoencefálica. "La lesión secundaria crea este ambiente neurotóxico que puede conducir a efectos cognitivos a largo plazo", dice Sarkar. Por ejemplo, los sobrevivientes de LCT pueden experimentar un control motor deteriorado y una mayor tasa de depresión,él dice. Actualmente, no existe un tratamiento regenerativo efectivo para las LCT.
Sarkar y Vivek Kumar, Ph.D., el investigador principal del proyecto, querían desarrollar una terapia que pudiera ayudar a tratar lesiones secundarias. "Queríamos poder regenerar nuevos vasos sanguíneos en el área para restaurar el intercambio de oxígeno, que esreducido en pacientes con una lesión cerebral traumática ", dice Sarkar." Además, queríamos crear un entorno donde las neuronas puedan ser compatibles e incluso prosperar ".
Los investigadores, ambos del Instituto de Tecnología de Nueva Jersey, habían desarrollado previamente péptidos que pueden autoensamblarse en hidrogeles cuando se inyectan en roedores. Al incorporar fragmentos de secuencias de proteínas particulares en los péptidos, el equipo puede darles diferentes funciones.Por ejemplo, Sarkar y Kumar desarrollaron previamente hidrogeles de péptidos angiogénicos que producen nuevos vasos sanguíneos cuando se inyectan debajo de la piel de los ratones.
Para adaptar su tecnología al cerebro, Sarkar y Kumar modificaron las secuencias peptídicas para que las propiedades materiales del hidrogel se parecieran más a las del tejido cerebral, que es más suave que la mayoría de los otros tejidos del cuerpo. También adjuntaron una secuencia deUna proteína neuroprotectora llamada ependimina. Los investigadores probaron el nuevo hidrogel peptídico en un modelo de rata con TBI. Cuando se inyectaron en el sitio de la lesión, los péptidos se autoensamblaron en un hidrogel que actuaba como un nicho neuroprotector al que podían unirse las neuronas.
Una semana después de inyectar el hidrogel, el equipo examinó los cerebros de las ratas. Encontraron que en presencia del hidrogel, la supervivencia de las células cerebrales mejoró drásticamente, dando como resultado aproximadamente el doble de neuronas en el sitio de la lesión en las ratas tratadas queen animales de control con lesión cerebral. Además, los investigadores vieron signos de formación de nuevos vasos sanguíneos. "Vimos algunas indicaciones de que las ratas en el grupo tratado eran más ambulatorias que las del grupo de control, pero necesitamos hacer más experimentos paraen realidad cuantifique eso ", dice Sarkar.
Según Kumar, uno de los próximos pasos será estudiar el comportamiento de los animales tratados para evaluar su recuperación funcional de TBI. Los investigadores también están interesados en tratar a las ratas con una combinación de su péptido angiogénico previo y su nueva versión neurogénicapara ver si esto podría mejorar la recuperación. Y finalmente, planean averiguar si los hidrogeles peptídicos funcionan para lesiones cerebrales más difusas, como las conmociones cerebrales ". Hemos visto que podemos inyectar estos materiales en una lesión definida y obtener un buen tejidoregeneración, pero también estamos colaborando con diferentes grupos para descubrir si podría ayudar con los tipos de lesiones que vemos en soldados, veteranos e incluso personas que trabajan en obras de construcción que sufren heridas por explosión ", dice Kumar.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Sociedad Americana de Química . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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