echnika używająca biodegradujących się polimerów stanowiących odpowiednik acetylocholiny, neuroprzekaznika będącego głównym bodźcem powodującym rozwój aksonów, których zadaniem jest łączenie się z innymi neuronami w celu umożliwienia im transferu informacji, może okazać się rewolucją w leczeniu, odbudowywaniu, zniszczonego systemu nerwowego.

Obecnie nie ma żadnych metod pomagających przywrócić funkcje uszkodzonego mózgu. "Regeneracja centralnego systemu nerwowego wymaga aktywności neuronowej, lecz zniszczone połączenia między neuronami czynią je nieaktywnymi, sądzimy więc, że neuroprzekaznik może wysłać im potrzebne sygnały," mówi Yadong Wang, profesor Departamentu Inżynierii Biomedycznej  z Uniwersytetu Tech and Emory w Georgia. Badania są wspierane przez Georgia Tech, Narodową Fundacje Naukową oraz przez Narodowy Instytut Biomedyczny.

Chemiczne neurotransmitery przekazują, odpowiednio wzmocnione i zmodulowane sygnały pomiędzy neuronem i inną komórką. Nowe badania pokazują, że integracja neuroprzekazników z  biodegradującymi polimerami tworzy biomateriał, który skutecznie wspomaga ponowny rozrost aksonów, napędzając motor funkcji autonomicznych i kognitywnych.

"Odkryliśmy, że dodając 70 procent acetylocholiny do polimeru otrzymujemy materiał podobny do lamininy (główny składnik substancji międzykomórkowej)," dodaje Wang. Siedemdziesiąt procent acetylocholiny doprowadziło do zadawalających wyników, 0.7 milimetrowego wzrostu aksonów w ciągu jednego dnia.

Laminina jest naturalnym białkiem wchodzącym w skład komórek nerwowych, lecz rozpuszcza się w wodzie co sprawia nam wiele trudności. Syntetyczny polimer z funkcjonalnymi grupami acetylocholiny może zostać zaprojektowany tak, aby pozostał niezmieniony w środowisku wodnym.

Rekonstrukcja funkcji po uszkodzeniu mózgu wymaga oczywiście ponownego wytworzenia synaps. Wykorzystując pewne metody odwzorowywania stworzono neurony wychodowane na wspomnianych polimerach acetylocholiny będące odpowiednikami synaptofizyny, białka stanowiącego 6-8% białek błon pęcherzyków synaptycznych, które uczestniczny w uwalnianiu neurotransmiterów. "Nasze odkrycie może być zastosowane do odbudowy bardzo szeroko pojętych zniszczeń w strukturach nerwowych,", komentuje Wang.

Źródło: sciencedaily.com
Grafika: Dr. Torsten Wittmann,The Scripps Research Institute