En l’estudi, liderat per la Dra. Soledad Alcántara del Grup de Desenvolupament Neural de la UB, els científics han descobert que aquests implants biodegradables fets de nanofibres d’àcid polilàctic (PLA) reprodueixen alguns aspectes de l’entorn natural del cervell embrionari i estimulen la regeneració del teixit.
Imatge: Bastides de nanofibres aleatòries (Esquerra) i alineades (dreta) després d’una setmana de la implantació en el còrtex cerebral de ratolins. Les cèl•lules glials (verd) i els vasos sanguinis (vermell) penetren a l’andami alineat i no en les fibres aleatòries (ratlles blanques).
Aquests implants, coneguts en enginyeria de teixits com a “bastides”, alliberen L-lactat, una molècula que actua com a senyal cel•lular comú per induir l’ angiogènesis (formació de vasos sanguinis nous). També reprodueixen el nínxol neurogènic, és a dir, l’entorn en el qual els progenitors neurals generen noves neurones i cèl•lules de glia, que migren de la mateixa manera que durant el desenvolupament cerebral.
“Les lesions cerebrals són la causa comuna de moltes discapacitats, a causa de la pèrdua de teixit nerviós i a la formació de cavitats que inhibeixen el creixement de les cèl•lules neuronals,” diu Zaida Álvarez membre del grup de Biomaterials per a teràpies regeneratives de l’IBEC i del grup de Desenvolupament Neural de la UB i autora principal de l’article. “Per trobar estratègies regeneratives efectives que promoguin la recuperació del cervell després d’una lesió traumàtica hem de focalitzar-nos a resoldre els obstacles actuals: la dèbil integració del implant i la supervivència cel•lular.”
Quan les bastides de PLA dissenyades al IBEC van ser implantades en ratolins nounats, el L-lactat alliberat durant la degradació va actuar com a “font d’energia” alternativa motivant el creixement de les neurones i activant als progenitors endògens. Les fibres utilitzades per construir “l’estructura” reproduïen l’organització natural en 3D, així com la topologia de la glia radial embrionària, la qual cosa va afavorir la migració neuronal i la vascularització durant el creixement cerebral.”
“Mitjançant la millora de biomaterials ha estat possible regular els paràmetres biofísics i metabòlics que lideren la restauració de la funció del teixit nerviós després d’una lesió, sense la necessitat de cèl•lules exògenes, factors de creixement o manipulacions genètiques,” diu Zaida Álvarez. “Encara que queda un llarg camí per recórrer abans que aquests experiments es puguin traslladar a la clínica – hem de veure si hi ha una resposta regenerativa similar en ratolins adults- els nostres resultats obren perspectives esperançadores i apassionants en el disseny de dispositius implantables lliures de cèl•lules”
—
Article de Referencia: Álvarez, Z., Castaño, O., Castells, A.A., Mateos-Timoneda, M.A., Planell, J.A., Engel, E. & Alcántara, S. (2014). Neurogenesis and vascularization of the damaged brain using a lactate-releasing biomimetic scaffold. Biomaterials, 35, 17, 4769–4781
