Interdyscyplinarny zespół badaczy z Uniwersytetu Hokkaido dokonał postępu w zakresie hodowli tkanki mózgowej. Materiały oparte na hydrożelu i nerwowych komórkach macierzystych mogą zapewnić skuteczną szkieletową strukturę dla wzrostu tkanki neuronalnej w obszarach uszkodzenia mózgu. 

Hydrożel pomoże w regeneracji tkanki mózgowej

Zespół badawczy z Uniwersytetu Hokkaido opracował nowe podejście do odtwarzania tkanki mózgowej. Metoda polega na użyciu materiałów hydrożelowych i nerwowych komórek macierzystych. Badacze odkryli, że tkanka neuronalna nie ma takiej samej zdolności regeneracyjnej jak inne części ciała, np. skóra. Biokompatybilny żel polimerowy składa się z równych części dodatnio i ujemnie naładowanych monomerów. Może to pomóc nerwowym komórkom macierzystym w lepszym przyleganiu do komórek.

Budowa hydrożelu

Aby osiągnąć strukturę odpowiednio twardą, podobną do tkanki mózgowej, badacze dostosowali proporcje cząsteczek spajających i utworzyli pory w żelu, jako miejsca „zagnieżdżania się” komórek. Po optymalizacji żelu, był on maczany w surowicy z czynnikami wzrostu, aby promować wzrost naczyń krwionośnych. 

Wyniki badań

Preparat został wszczepiony w uszkodzone obszary mózgu w zwierzęcym modelu myszy. Po trzech tygodniach komórki układu odpornościowego i neuronalne z otaczającej tkanki mózgu wniknęły do hydrożelu, a naczynia krwionośne zaczęły rosnąć. W następnym kroku badacze wstrzyknęli komórki macierzyste nerwowe do hydrożelu. Po 40 dniach wskaźnik przeżycia komórek macierzystych był wysoki.

Doszło do wymiany. Komórki gospodarza wniknęły do hydrożelu, a niektóre nowe komórki neuronalne z hydrożelu przeniosły się do otaczającej tkanki mózgu, pokazując pewien stopień integracji między hydrożelem a tkanką mózgową gospodarza. W czasie badania okazało się, że czas poszczególnych etapów był bardzo ważny. Kiedy naukowcy próbowali jednocześnie wszczepić żel i dodać komórki macierzyste, procedura zakończyła się niepowodzeniem.

Artykuł na temat badań, które prowadzili profesorowie Satoshi Tanikawa i Shinya Tanaka, został opublikowany w czasopiśmie Scientific Reports.

Źródło: newatlas.com