Nanomedicina abre el camino para la regeneración de la neurona

Abril 23, 2016 Admin Salud 0 29
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E 'sabe que las neuronas dañadas en el sistema nervioso central (SNC) no se regeneran, pero no está claro por qué. Neuronas adultas del SNC pueden carecer de una capacidad intrínseca para la regeneración rápida y glia del SNC crear un ambiente inhibitorio para el crecimiento después de la lesión. Estos retos pueden ser superados antes de que ellos entienden completamente a nivel molecular?

Dr. Mauris N. De Silva describe el nuevo enfoque basado en la nanotecnología diseñado que incluye el uso de nanopartículas magnéticas y campos magnéticos para abordar los desafíos asociados con la regeneración del sistema nervioso central después de la lesión. "Al proporcionar la tensión mecánica al axón renovable, que podría ser capaz de mejorar el crecimiento de los axones en regeneración vivo." Este crecimiento de las neuritas inducida mecánicamente puede proporcionar un posible método para pasar por la interfaz de inhibidor y el tejido más allá de una lesión del SNC relacionados.




Usando nervio óptico y la médula espinal como modelos in vivo y disociada neuronas ganglionares de la retina como un modelo in vitro, De Silva y sus colegas están investigando cómo estas nanopartículas magnéticas se pueden incorporar en las neuronas y los axones en el sitio de la lesión. Aunque, este estudio se encuentra en una etapa muy preliminar para explorar la posibilidad de utilizar nanopartículas magnéticas para mejorar en vivo axón de regeneración, este trabajo puede tener consecuencias importantes para el tratamiento de lesiones de la médula espinal, y es un "próximo paso vital "en traer esta nueva tecnología para el uso clínico.

La segunda presentación se centra en la lesión del nervio periférico, que afecta a 2,8% de todos los pacientes con trauma y bastante a menudo resulta en una incapacidad permanente. Dado que los nervios periféricos transmiten señales entre el cerebro y el resto del cuerpo, el daño a estos nervios como resultado la pérdida de las funciones sensoriales y motoras. Parálisis de las extremidades superiores solo afecta a más de 300.000 personas cada año en los Estados Unidos. La forma más grave de lesión del nervio periférico es la separación completa del nervio.

El nervio cortado puede regenerar; las fibras nerviosas del nervio extremo más próximo a la médula espinal tienen que crecer a través de la brecha de la lesión, entrar en el otro segmento de nervio y luego trabajar su camino a través de sus objetivos finales (piel, músculo, etc.). Por lo general, cuando la distancia entre las terminaciones nerviosas cortadas es mayor que unos pocos milímetros, el nervio no se regenera por sí mismo. Si no se trata, el resultado final es la parálisis motora y sensitiva permanente. A unos cientos de miles de personas sufren de esta condición debilitante anualmente en los EE.UU..

Actualmente, la forma más eficaz de tratamiento es tomar una sección del nervio sano (autólogo) de otra parte del cuerpo del paciente para cerrar el dañado. Este autoinjerto sirve entonces como una guía para las fibras nerviosas para cruzar la lesión brecha. Aunque tuvo éxito, este procedimiento autólogo tiene importantes inconvenientes, incluyendo la pérdida de función de la zona donante, múltiples cirugías y, muy a menudo, no es realmente posible encontrar un nervio adecuado para utilizar como injerto. Diversos injertos de nervios sintéticos están actualmente disponibles, pero ninguno funcionan mejor que el autoinjerto y no pueden llenar los vacíos más de 4 centímetros.

Investigadores de la Universidad de California en Berkeley han desarrollado una tecnología que tiene el potencial de servir como una mejor alternativa que los injertos de nervios sintéticos actualmente disponibles. El material de injerto se compone de fibras poliméricas nanoescala plenamente alineados. Estas fibras poliméricas actúan como guías físicas para la regeneración de las fibras nerviosas. También han desarrollado una manera de hacer estas nanofibras alineados bioactivo adjuntando diversos productos bioquímicos directamente sobre las superficies de las nanofibras. Por lo tanto, la bioactivo alineado tecnología de nanofibras imita el autoinjerto nervio proporcionando señales físicas y bioquímicas para mejorar y crecimiento nervioso directa.

Esta tecnología ha sido probada por el crecimiento de tejido nervioso de rata ex vivo en nuestros bioactivos alineado nanofibras andamios. Cuando el tejido nervioso se cultivó en nanofibras no alineados no fue el crecimiento de las fibras nerviosas en el andamio. Sin embargo, en los andamios nanofibras alineados, no sólo observaron fibras nerviosas que crecen desde el tejido, pero las fibras nerviosas fueron alineados en los mismos nanofibras de orientación. Por otra parte, cuando había bioquímicos presentes en las nanofibras, el crecimiento de las fibras nerviosas se mejoró 5 veces. En sólo 5 días, las fibras nerviosas habían extendido 4 milímetros del tejido nervioso en un bipolar en los bioactivos alineado nanofibras andamios. Por lo tanto, esta tecnología puede inducir, mejorar y regeneración de fibras nerviosas directa en una recta y organizada.

Con el fin de hacer que la tecnología clínicamente viable, han desarrollado una nueva tecnología de fabricación del injerto en su laboratorio. El método más común para la fabricación de nanofibras de polímeros es utilizar un campo eléctrico de "giro" fibras muy delgadas. Esta técnica se llama electrospinning, y puede ser utilizado para hacer nanofibras andamios en diversas formas, tales como placas y tubos. Han hecho una innovación clave de la tecnología que nos permite fabricar injertos de nervios tubulares compuestas enteramente de nanofibras poliméricas alineados a lo largo de la longitud de los tubos. Esta tecnología también permite la personalización de la longitud, el diámetro y el espesor de los injertos de nanofibras tubulares alineados. El grupo evaluará el desempeño de estos injertos nerviosos nanofibras alineados en pequeños animales estudios pre-clínicos a partir de mediados de mayo.

La tecnología que aquí se presenta ha sido patentado por la Universidad de California, Berkeley y ha sido licenciada a NanoNerve, Inc.

De acuerdo con el investigador principal, Shyam Patel, "La velocidad es la clave para la regeneración del nervio con éxito. Nuestra tecnología de nanofibras alineados explota el hecho de que la distancia más corta entre las terminaciones nerviosas dañadas es una línea recta. Dirige sencilla de crecimiento nervioso y no dejes que se salgan desde el carril rápido ".

La presentación en nanopartículas magnéticas "está desarrollando Super-paramagnéticas Nanopartículas para Sistema Nervioso Central Axon Regeneración" por MN De Silva, MV Almeida y JL Goldberg, de la Universidad de Miami. El discurso de nanofibras alineados es "Bioactivos Alineados nanofibras para la Regeneración del nervio" de S. Patel y S. Li, de la Universidad de California, Berkeley, CA.

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