Pajęczy jedwab wspomaga regenerację nerwów

Uszkodzenie nerwów obwodowych to jedno z największych wyzwań chirurgii rekonstrukcyjnej. Poważny uraz, naciek nowotworowy lub resekcja nerwiaka może prowadzić do nieodwracalnego zniszczenia nerwu. Podczas gdy interwencja chirurgiczna pozostaje złotym standardem, zszycie ze sobą końców nerwu niekiedy nie jest możliwe. Wtedy brana jest pod uwagę transplantacja. Poza konwencjonalnym autoprzeszczepem, lekarze być może będą dysponowali sztucznym przeszczepem, utworzonym z niezwykłego materiału ­­­ nici pajęczej. Wiosną bieżącego roku, naukowcy z Departamentu Chirurgii Plastycznej, Chirurgii Ręki i Chirurgii Rekonstrukcyjnej w Hannoverze zbudowali i przetestowali tak zwane „kanały nerwowe”(ang. nerve conduits). Zapewniają one komunikację pomiędzy odciętymi fragmentami nerwu oraz stanowią fizyczną podporę, niezbędną do regeneracji aksonu. Odkrycia niemieckich badaczy zostały niedawno opublikowane w czasopiśmie internetowym PLoS ONE (1).

Rozwój skutecznej terapii uszkodzeń nerwów obwodowych leży w kręgu szczególnych zainteresowań współczesnej medycyny. Potrzeba nowych technologii wynika z niezadowolenia z obecnie dostępnych. Procedura konwencjonalnego autoprzeszczepiania obejmuje pozyskiwanie potrzebnego fragmentu nerwu z innej części ciała pacjenta. Częściowe odnerwienie po stronie pobrania nie należy do rzadkości. W przypadku znacznych uszkodzeń, na przykład splotu ramiennego, liczba dostępnych przeszczepów jest często niewystarczająca, aby naprawić wszystkie nerwy. Sytuacja jest tym gorsza, gdy dotyczy defektów długich nerwów. Rezultat takich procedur pozostawia wiele do życzenia, tymczasem funkcja przeszczepionego segmentu nerwu to nic innego jak tworzenie rusztowania dla regenerującego aksonu. Toteż naturalny przeszczep z powodzeniem może zostać zastąpiony sztucznym odpowiednikiem.

Sztuczne implanty nerwowe mogą być zbudowane z niewchłanianych materiałów, takich jak silikon albo polietylen. W badaniach klinicznych okazało się jednak, że powodują długoterminowe komplikacje związane ze znaczną toksycznością i tendencją do zaciskania nerwu. Bioresorbowalne tworzywa są obiecującą alternatywą. NeuraGenii to przykład sztucznego przeszczepu nerwowego zbudowanego z kolagenu, który jest komercyjnie dostępny do leczenia krótkich ubytków nerwu. W ostatnim czasie czynione są wysiłki w celu uzyskania dla regenerującego aksonu środowiska jak najbardziej zbliżonego do naturalnego. W warunkach eksperymentalnych tworzy się więc biomimetyczne kanały naprowadzające, które uwalniają neurotropowe czynniki wzrostuiii oraz domeny wiążące komórki.

Zastosowanie jedwabiu pajęczego do budowy przeszczepów nerwowych to nowa i unikalna technika. Została po raz pierwszy opisana w roku 2006 przez tę samą grupę badaczy z Hannoveru. iv Komórki Schwanna hodowane były na włóknach nici pajęczej i okazało się, że podłoże zapewniało doskonałe parametry komórkowej adhezji, proliferacji i żywotności. Pierwszy taki tunel zrobiony był z ”odkomórkowanej” żyły wieprzowej i wysterylizowanych włókien pajęczych, pociętych i przeciągniętych przez środek kanału. Użyty do tych celów gatunek pająka, Nephila clavipes, cechuje się najmniejszą możliwą immunogennością. Średnio udawało się pozyskiwać 150 m jedwabiu na godzinę! W 2008 rokuv badacze po raz pierwszy użyli wszczepów zbudowanych z nici pajęczej w terapii dwucentymetrowego uszkodzenia nerwu kulszowego u szczurów. Nowy materiał okazał się biodegradowalny za pomocą enzymów proteolitycznych gospodarza, ale żadna reacja zapalna nie była zaobserwowana. Nie stwierdzono również obrzęku, a konstrukcje były odporne na rozkład bakteryjny i grzybiczy.

Najnowsze badanie niemieckich naukowców opisuje naprawę znacznych, sześciocentymetrowych defektów na modelu dużego zwierzęcia, owcy. Te cechy przybliżają nową technikę do zastosowania w praktyce klinicznej. Podczas badania badacze spowodowali ubytek nerwu piszczelowego i zastąpili go albo autoprzeszczepionym fragmentem nerwu albo kanałem zbudowanym z nici pajęczej, utworzonym na tej samej zasadzie co ten z 2006r. Obie grupy były porównywane z pomocą testów takich jak elektromiografia czy elektroneurografia. Po 10 miesiącach zwierzęta zostały uśpione i dokonano analizy wycinków histologicznych oraz znakowania immunofluorescencyjnego. Jeśli chodzi o proces regeneracji aksonalnej, wyniki badań morfologicznych oraz czynnościowych nie różniły się w obu grupach. Jeżeli wszczepy zbudowane z pajęczego jedwabiu wspomagają regenerację nerwu tak samo efektywnie jak implanty autogenne, to w takim razie w przyszłości możemy uniknąć powikłań po pobraniu autoprzeszczepów i wszczepiać sztuczne konstrukcje. To odkrycie ma duży potencjał, aby stać się podstawą do badań na ludziach. Miejmy nadzieję, że dzięki nici pajęczej uda się położyć kres problemom związanym z uszkodzeniami nerwów obwodowych.

Autor: Natalia Neumann

Źródło:
1.LoS One. 2011 Feb 25;6(2):e16990. Spider silk constructs enhance axonal regeneration and remyelination in long nerve defects in sheep. Radtke et al. Department of Plastic, Hand and Reconstructive Surgery, Hannover Medical School, Hannover, Germany
2.http://www.ilstraining.com/NTC%20Solutions/NeuraGen/NeuraGen_00.html
3.Int Rev Neurobiol 87: 173–98.Chiono V, Tonda-Turo C, Ciardelli G (2009) Chapter 9: Artificial scaffolds for peripheral nerve reconstruction.
4.J Cell Mol Med. 2006 Jul-Sep;10(3):770-7.Use of spider silk fibres as an innovative material in a biocompatible artificial nerve conduit. Allmeling C. et al. Department of Plastic, Hand- and Reconstructive Surgery, Medical School Hannover, Hannover, Germany
5.Cell Prolif. 2008 Jun;41(3):408-20. Epub 2008 Apr 2. Spider silk fibres in artificial nerve constructs promote peripheral nerve regeneration. Allmeling C. et al, Department of Plastic, Hand- and Reconstructive Surgery, Medical School Hannover, Hannover, Germany.

1 Komentarz do “Pajęczy jedwab wspomaga regenerację nerwów”

  1. anonim pisze:

    Czy jest jakakolwiek realna szansa, aby moj kochany maz znow ruszal reka? Ma uraz splotu ramiennego ( wyrwane z kontaktu przewody) , tylko jeden sie zachowal . Mial dwie operacje. Mial przeszczep nerwow z lydki. Na nic to sie zdalo. Juz 5 lat nie ma sprawnej reki. Bol jest niedowytrzymania. Jezeli szukacie ” krolika doswiadczalnego” to maz jak najbardziej jest za, aby ktos mu wszczepil ten pajeczy jedwab.

Odpowiedz

(required)

(required)

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.