Uno de los principales problemas que impiden la regeneración óptima es que los axones dentro de los nervios cortados tienen dificultades para regenerarse y alcanzar su objetivo. Esto puede atribuirse en parte a axones mal guiados que brotan en múltiples direcciones, disminuyendo la probabilidad de alcanzar sus órganos diana.
“Necesitan señales de orientación que les ayuden”, explicó la profesora Orit Shefi, de la Facultad de Ingeniería Kofkin de la Universidad de Bar-Ilan, el Instituto de Nanotecnología y Materiales Avanzados y el Centro Multidisciplinario de Investigación del Cerebro Gonda (Goldschmied).
La Dra. Merav Antman-Passig, investigadora de su laboratorio, agregó que “estas instrucciones de orientación deben permanecer en el cuerpo durante un tiempo prolongado, ya que los axones crecen con bastante lentitud”.
Se utiliza una técnica desarrollada por el equipo de investigación para llenar un conducto nervioso con un gel que contiene una serie de componentes físicos y químicos que promueven y alinean el recrecimiento de los axones.
Los investigadores llenaron los conductos nerviosos huecos con geles de colágeno alineados diseñados por ingeniería. En el cuerpo, las fibras de colágeno alineadas ayudan a encontrar el camino de los axones, pero, en las guías nerviosas huecas disponibles hoy en día, las fibras de colágeno alineadas están ausentes. El gel de colágeno alineado actúa como un andamio para los axones y dirige su crecimiento.
Además, los conductos contienen una sustancia llamada NGF (factor de crecimiento nervioso) que es esencial para el crecimiento del sistema nervioso.
“Imagínese que implantamos señales de guía en el gel, que son las fibras de colágeno alineadas, y que estas señales de guía también tienen un placer para los axones en crecimiento”, explicó Antman-Passig. “Como cebo cuidadosamente esparcido para los axones en crecimiento”.
Shefi agregó que “un axón que llega al gel sigue estas señales y encuentra la dirección correcta más fácilmente. De hecho, el novedoso sistema combina varias técnicas para la regeneración nerviosa. A los axones les gusta crecer hacia estos marcadores que se les pueden dejar, como el andamiaje de colágeno y el NGF. La novedad de nuestro método está en la ingeniería de un gel organizado similar a un tejido que contiene componentes que ayudan a restaurar los nervios, y especialmente en la extensión de la duración de la actividad del gel en el cuerpo”.
Si simplemente se agregan colágeno y NGF en los conductos nerviosos huecos, como un cebo real, diferentes células los consumen y realmente los descomponen. Después de poco tiempo, los axones en crecimiento no tienen estas “señales de tráfico”. El método extiende el tiempo en que estos factores son accesibles a los axones durante la regeneración. Esto se hace incorporando partículas magnéticas recubiertas de NGF que se organizan en la estructura correcta mediante una estrategia de alineación magnética. Esto también crea una disposición de las partículas y el colágeno”.
Después de caracterizar los componentes del gel, los investigadores los implantaron en conductos nerviosos y examinaron la dirección de su crecimiento y la eficacia de la plataforma. Los investigadores midieron la dirección del crecimiento celular y encontraron que con la ayuda del gel que combina colágeno alineado y partículas recubiertas de NGF, pudieron dirigir y mejorar su crecimiento.
Posteriormente, examinaron la eficacia del conducto en la rehabilitación de ratas con lesión del nervio periférico a nivel del nervio ciático, lo que les impedía caminar correctamente. La cantidad de axones que penetraron el innovador tubo lleno de gel y cruzaron con éxito el área lesionada fue mayor en comparación con el tubo vacío.
Reproducción autorizada con la mención siguiente: ©EnlaceJudío
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