Американские исследователи разработали инъекционный биоматериал, который помог поврежденному после ишемического инсульта мозгу мышей запустить процессы восстановления. В ходе экспериментов у животных активнее формировались кровеносные сосуды и перестраивалась нервная ткань. Одновременно улучшались двигательные навыки, сообщила Инженерная школа Пратта Университета Дьюка.
Ишемический инсульт развивается при перекрытии сосуда, снабжающего мозг кровью. Быстрое восстановление кровотока позволяет сохранить часть клеток, однако уже погибшие ткани лекарства и удаление тромба не возвращают. После тяжелого поражения в мозге может оставаться полость, а дальнейшее восстановление зависит от перестройки уцелевших нервных связей.
Для заполнения поврежденной зоны ученые использовали микропористый гидрогелевый каркас. Он состоит из соединенных частиц, между которыми могут перемещаться клетки организма. Материал не копирует структуру мозга и не превращается в нейроны, а создает условия для восстановления сосудов и нервной ткани.
На частицы нанесли внеклеточные везикулы, полученные из астроцитов — клеток, поддерживающих нервную систему и реагирующих на повреждения. Эти микроскопические структуры переносят белки, липиды и генетический материал. Благодаря закреплению сигналы сохранялись непосредственно в области инсульта.
Лучший результат дала комбинация молекул IL-4 и C1q, которая привлекала к поврежденному участку макрофаги и нейтрофилы. Хотя нейтрофилы обычно связывают с воспалением и разрушением тканей на раннем этапе инсульта, в созданной среде они позднее помогали восстановлению. При сокращении числа этих клеток образование сосудов и перестройка каркаса заметно замедлялись.
В обработанной зоне у мышей сформировались новые сосуды и увеличилось количество аксонов, передающих сигналы между нервными клетками. Во время испытаний на решетке животные реже ошибались при постановке передних лап, а через 8 недель их показатели статистически не отличались от результатов здоровых мышей. Материал вводили в поврежденный участок спустя более суток после инсульта, однако метод пока проверен только на животных. Исследование опубликовано в журнале Cell Biomaterials, а следующим этапом ученые назвали оценку безопасности на крупных моделях и испытания с компонентами, полученными из человеческих клеток.
