Los investigadores engañar a las células para crecer y mielinizar fibras largas y delgadas; Uso potencial en la prueba de los tratamientos para las enfermedades neurológicas

Junio 7, 2016 Admin Salud 0 22
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Él ve el dolor, la pérdida de capacidad y otros efectos que las condiciones nerviosas que destruyen causan - y le gustaría ser capaz de ofrecer a los pacientes los tratamientos más eficaces de lo que está disponible, o regenerar los nervios. Luego se dirige a su laboratorio de investigación en el Ann Arbor Healthcare System VA, donde su equipo está trabajando para lograr este objetivo preciso.

En una nueva investigación publicada en varios trabajos recientes, Corey y sus colegas de la Escuela de Medicina de la UM, VAAAHS y la Universidad de California, San Francisco informe el éxito en el desarrollo de tecnologías de nanofibras de polímero para la comprensión de cómo se forman los nervios, ¿por qué no volver a conectar después el accidente, y lo que puede hacer para prevenir o daño lento.




El uso de nanofibras de polímero más fina que el cabello humano como andamios, los investigadores engatusado un tipo particular de célula cerebral para envolver las fibras que imitan la forma y tamaño de los nervios en el cuerpo.

Incluso lograron fomentar el proceso de mielinización - la formación de una capa protectora que protege las fibras nerviosas de los mayores daños. Ellos comenzaron a ver más capas concéntricas de protección sustancia llamada mielina empieza a formar, tal como lo hacen en el cuerpo. Junto con el equipo de laboratorio de su colaborador Jonás Chan en la UCSF, los autores informaron los resultados de Nature Methods.

La investigación implica oligodendrocitos, que son los actores de reparto a las neuronas - las "estrellas" del sistema nervioso central. Sin oligodendrocitos, neuronas del sistema nervioso central no pueden transmitir eficazmente las señales eléctricas que controlan todo, desde el movimiento muscular a la función cerebral.

Los oligodendrocitos son el tipo de células típicamente afectados por la esclerosis múltiple, y la pérdida de la mielina es una característica de esta enfermedad debilitante.

Los investigadores también determinaron el diámetro óptimo para las nanofibras para apoyar este proceso - que da nuevas e importantes pistas para responder a la pregunta de por qué algunos nervios mielinizados y algunos no lo son.

Aún no se han creado en pleno funcionamiento "nervios en un plato", los investigadores creen que su trabajo ofrece una nueva manera de estudiar los nervios y las posibilidades de ensayo de tratamiento. Corey, profesor asistente de neurología y de ingeniería biomédica en la Escuela de Medicina de la UM e investigador en el Geriátrico de Investigación VA, Educación y Clínica, explica que las fibras delgadas son cruciales para el éxito de la obra.

"Si se trata de la misma longitud y el diámetro de una neurona, las células nerviosas siguen y su forma y posición corresponden a él", dice. "Esencialmente, estas fibras son del mismo tamaño de una neurona."

Los investigadores utilizaron poliestireno, un plástico común, para fabricar las fibras a través de una técnica llamada electrospinnning. En un reciente artículo en Ciencia de los Materiales e Ingeniería C, descubrieron nuevas técnicas para optimizar la forma en fibras hechas de poli-L-lactida, un polímero biodegradable, pueden adaptarse mejor a parecerse a las neuronas y conducir la regeneración de las células nerviosas.

Están trabajando también para determinar los factores que hacen que los oligodendrocitos se adhieren a los largos axones estrechas de neuronas, y tal vez para iniciar la formación de las vainas de mielina también.

Colocación de moléculas particulares de las nanofibras, Corey y sus colegas esperan aprender más sobre lo que hace que este proceso de trabajo - y lo que sale mal, como en las enfermedades causadas por la falta de crecimiento nervioso.

"Lo que tenemos que hacer por la esclerosis múltiple es animar a los nervios para remielinizar", dice. "Por el daño neurológico causado por un traumatismo, por otro lado, tenemos que fomentar la regeneración."

Además de Corey, la investigación fue realizada por Chan, el profesor Rachleff de Neurología en la UCSF, VAAAHS laboratorio miembro del equipo y graduado UM Samuel J. Tuck, UM biomédica estudiante graduado de ingeniería Michelle Leach, de UCSF Stephanie Redmond, Seonook Lee, Sintia Mellon y SY Christin Chong, y Zhang Qi Feng de Ingeniería Biomédica de la UM.

Los nervios periféricos, que tienen las neuronas en el centro rodeado por las células llamadas células de Schwann, se pueden estudiar usando las nanofibras de técnica. El sistema también puede ser usado para estudiar cómo los diferentes tipos de células interactúan durante y después de la formación del nervio.

Hacia la creación de nuevos nervios, laboratorio Corey ha colaborado con Keith R. Duncan, PhD, profesor asociado de otorrinolaringología. Publicado en Biomacromolecules, encontraron que las células madre son más propensos a desarrollar en neuronas cuando se cultivan en nanofibras alineados producidos en el laboratorio de Corey. Eventualmente esperan utilizar este enfoque para construir nuevas nervios de las células madre y dirigir sus conexiones a las partes dañadas del cerebro y el músculo.

Al final, Corey imagina, quizás los nervios podrían ser cultivadas a lo largo de nanofibras en un entorno de laboratorio y luego transferidos a los cuerpos de los pacientes, en los que la fibra fallaría degrade.

La investigación fue apoyada por una VA Mérito financiación mediante donaciones, los EE.UU. National Multiple Sclerosis Society, la Tejedora Scholar Award Neurociencia Harry, los Veteranos Paralíticos de América y el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares (NS062796-02).

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