Los andamios porosos inyectables promueven una curación mejor y más rápida después de las lesiones de la médula espinal
Las imágenes muestran axones mielinizados en andamios de biomaterial ocho semanas después de la inyección en la médula lesionada de un ratón. Los andamios se fabricaron a partir de ácido hialurónico (HA) con una red regular de macroporos a escala celular y se cargaron con vectores de terapia génica que codifican el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF), para promover la supervivencia y regeneración axonal. Estos se compararon con andamios de control, que carecían del vector BDNF. Las imágenes muestran una infiltración densa de células (que se muestran en azul, núcleos celulares), axones (que se muestran en rojo en A, proteína NF200) y células gliales mielinizantes (que se muestran en verde, proteína básica de mielina) en los andamios cargados de BDNF. Barras de escala = 200 m. Crédito: Seidlits et al.
Las lesiones de la médula espinal pueden cambiar la vida y alterar muchas funciones neurológicas importantes. Desafortunadamente, los médicos tienen relativamente pocas herramientas para ayudar a los pacientes a recuperar las funciones perdidas.
En APL Bioingeniería, los investigadores de la UCLA han desarrollado materiales que pueden interactuar con una médula espinal lesionada y proporcionar un andamiaje para facilitar la curación. Para hacer esto, los materiales de andamiaje deben imitar el tejido natural de la médula espinal, para que puedan ser poblados fácilmente por células nativas en la médula espinal, esencialmente llenando los espacios dejados por la lesión.
«En este estudio, demuestran que la incorporación de una red regular de poros en estos materiales, donde los poros tienen un tamaño similar al de las células normales, aumenta la infiltración de células del tejido de la médula espinal en el material del implante y mejora la regeneración de los nervios en toda el área lesionada», dijo la autora Stephanie Seidlits.
Los investigadores muestran cómo los poros mejoran la eficiencia de las terapias génicas administradas localmente en los tejidos lesionados, lo que puede promover aún más la regeneración de los tejidos.
Dado que muchas lesiones de la médula espinal son el resultado de una contusión, el biomaterial los implantes deben inyectarse en o cerca del área lesionada sin causar daño a ningún tejido circundante intacto. Un gran desafío técnico ha sido la fabricación de materiales de andamiaje con tamaños de poros a escala celular que también son inyectables.
En el método de los investigadores, inyectaron perlas de material a través de una pequeña aguja en la médula espinal, donde las perlas se adhieren para formar un andamio, donde las células pueden arrastrarse en los espacios porosos entre las perlas. Los investigadores encontraron que la inclusión de estos poros más grandes a escala celular dentro de los andamios de biomaterial mejoró la infiltración celular, la entrega de genes y la reparación de tejidos después de una lesión de la médula espinal, en comparación con materiales más convencionales con poros a nanoescala.
Los investigadores lograron andamios porosos usando dos métodos diferentes. Uno era más simple pero creaba una red de poros de tamaño más irregular. El segundo era más complicado pero creaba una estructura de poros muy regular.
Aunque ambos materiales tenían el mismo tamaño de poro promedio y composición química, se encontraron más nervios de regeneración para infiltrarse en andamios con poros de forma regular.
«Estos resultados informan cómo maximizar la interacción con el sistema nervioso», dijo Seidlits. «Esto tiene aplicaciones potenciales no solo para desarrollar nuevas terapias para la reparación del cerebro y la médula espinal, sino también para interfaces cerebro-máquina, prótesis y tratamiento de enfermedades neurodegenerativas».
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Poner una proteína a toda marcha para curar lesiones de la médula espinal Más información: «Andamios macroporosos inyectables para la administración de genes terapéuticos a la médula espinal lesionada» APL Bioengineering, aip. scitation.org/doi/10.1063/5.0035291 Proporcionado por el Instituto Americano de Física Citation: Los andamios porosos inyectables promueven una curación mejor y más rápida después de las lesiones de la médula espinal (2021, 9 de marzo) consultado el 30 de agosto de 2022 en https:/ /medicalxpress.com/news/2021-03-porous-scaffolds-quicker-spinal-cord.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.