As imagens mostram axônios mieliados em andaimes biomateriais oito semanas após a injeção no cordão ferido de um rato. Andaimes foram fabricados a partir do ácido hialurônico (HA) com uma rede regular de macroporos em escala celular e carregados com vetores de terapia genética codificando para fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF), para promover a sobrevivência axonal e regeneração. Estes foram comparados com andaimes de controle, que estavam sem o vetor BDNF. As imagens mostram infiltração densa de células (mostradas em azul, núcleos celulares), axônios (mostrados em vermelho em proteína A, NF200) e células gliais mielin (mostradas em proteína verde, mielina básica) nos andaimes carregados de BDNF. Barras de escala = 200 μm
Um andaime de hidrogel recém-desenvolvido com poros regularmente espaçados auxilia no crescimento das células espinhais e na regeneração de neurônios após lesão medular.
Lesões na medula espinhal podem mudar a vida e alterar muitas funções neurológicas importantes. Infelizmente, os médicos têm relativamente poucas ferramentas para ajudar os pacientes a recuperar funções perdidas.
Na APL Bioengenharia, da AIP Publishing, pesquisadores da UCLA desenvolveram materiais que podem interagir com uma medula espinhal ferida e fornecer um andaime para facilitar a cicatrização. Para isso, os materiais de andaimes precisam imitar o tecido natural da medula espinhal, para que possam ser facilmente povoados por células nativas da medula espinhal, essencialmente preenchendo lacunas deixadas por lesão.
"Neste estudo, demonstramos que a incorporação de uma rede regular de poros em todos esses materiais, onde os poros são dimensionados de forma semelhante às células normais, aumenta a infiltração de células do tecido medular no implante material e melhora a regeneração dos nervos em toda a área ferida", disse a autora Stephanie Seidlits.
Os pesquisadores mostram como os poros melhoram a eficiência das terapias genéticas administradas localmente aos tecidos feridos, o que pode promover ainda mais a regeneração tecidual.
Como muitas lesões na medula espinhal resultam de uma contusão, os implantes biomateriais precisam ser injetados dentro ou perto da área ferida sem causar danos a qualquer tecido poupado ao redor. Um grande desafio técnico tem sido a fabricação de materiais de andaimes com tamanhos de poros em escala celular que também são injetáveis.
Os pesquisadores fizeram os andaimes altamente porosos usando dois métodos diferentes. Um era mais simples, mas criou uma rede de poros de tamanho mais irregular. O segundo foi mais complicado, mas criou uma estrutura de poros altamente regular.
Embora ambos os materiais tivessem o mesmo tamanho médio dos poros e composição química, foram encontrados nervos mais regeneradores para infiltrar andaimes com poros regularmente moldados.
"Esses resultados informam como maximizar o entrelaçamento com o sistema nervoso", disse Seidlits. "Isso tem aplicações potenciais não apenas para o desenvolvimento de novas terapias para reparação cerebral e medula espinhal, mas também para interfaces cérebro-máquina, próteses e tratamento de doenças neurodegenerativas."
Fonte: American Institute of Physics Contact: Larry Frum – American Institute of Physics
“Injectable, macroporous scaffolds for delivery of therapeutic genes to the injured spinal cord” by Seidlits et al. APL Bioengineering
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