Нервные клетки восстанавливаются! Российские ученые создали уникальный наноматериал-скаффолд для стимулирования роста нервных клеток и содействия регенерации периферической нервной ткани.
Специалисты Института теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук (ИТЭБ РАН) создали новый композитный наноматериал, который представляет собой многослойные волокнистые скаффолды (каркасы) из микро- и нановолокон. Данный материал был спроектирован с целью имитации внеклеточного матрикса – естественной среды, в которой развиваются клетки нервной ткани. Это способствует направленному росту аксонов и ускоряет пролиферацию шванновских клеток, которые, в свою очередь, помогают восстанавливать периферические нервы после травм и воспалительных процессов. Исследование опубликовано в журнале ACS Applied Bio Materials (американское рецензируемое издание по применению биоматериалов).
Повреждения периферических нервов продолжают оставаться серьезной проблемой медицины. Традиционные методы нейропластики и сшивания нередко не обеспечивают полного восстановления функций, особенно в случае обширных разрывов нервных стволов. В таких случаях восстановление трудоспособности пациентов может быть затруднено, а шансы на полноценную регенерацию остаются ограниченными.
Новизна разработки
Исследователи синтезировали несколько композитных материалов, отличающихся диаметром волокон и структурой слоев, и затем изучили их влияние на рост и развитие шванновских клеток. Выяснилось, что двухслойный наноматериал из волокон диаметром 60 нм и 200 нм не только способствует пролиферации, но и значительно ускоряет удлинение клеточных отростков, формируя полосы, аналогичные так называемым лентам Бюнгнера, играющим важную роль в выборе направления роста аксонов при регенерации.
Ученые подчеркивают многообещающие перспективы использования таких материалов в качестве «предзасеянных» матриц для клеточной терапии. Планируется предварительное выращивание на них шванновских клеток перед их трансплантацией в организм пациента при серьезных повреждениях периферических нервов. Полученные результаты показывают, что направленные волокна способны ускорять рост нервных отростков в экспериментальных ex vivo-моделях, а материалы соответствуют ключевым требованиям к трансплантационным скаффолдам.