Американские исследователи разработали инъекционный биоматериал, который помог поврежденному после ишемического инсульта мозгу мышей активировать процессы восстановления. Эксперимент показал усиление роста кровеносных сосудов и перестройку нервной ткани. У животных также улучшилась координация движений, сообщила Инженерная школа Пратта Университета Дьюка.
Ишемический инсульт развивается при блокировке сосуда, снабжающего мозг кровью. Быстрое восстановление кровотока позволяет сохранить часть клеток, но не возвращает уже погибшие ткани. После тяжелого поражения в мозге остается полость, а дальнейшее улучшение состояния зависит от способности уцелевших нервных связей перестраиваться в ходе реабилитации.
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 — микроскопические структуры с белками, липидами и генетическим материалом, полученные из астроцитов, поддерживающих работу нервной системы. Такое решение позволило удерживать биологические сигналы непосредственно в области повреждения. Наилучший результат дала комбинация молекул IL-4 и C1q, которая привлекала к месту поражения макрофаги и нейтрофилы.
Хотя нейтрофилы обычно связывают с воспалением и разрушением тканей на раннем этапе инсульта, в созданной учеными среде они позднее участвовали в восстановлении. При сокращении числа этих клеток рост сосудов и перестройка каркаса заметно замедлялись. В обработанном участке сформировались новые сосуды и увеличилось количество аксонов, передающих сигналы между нервными клетками.
Материал вводили в поврежденную область спустя более суток после инсульта. Через восемь недель мыши реже ошибались во время испытания на решетке, а их показатели не отличались от результатов здоровых животных. Исследование опубликовано в журнале Cell Biomaterials, однако пока метод проверили только на мышах; следующим этапом станет оценка его безопасности на более крупных моделях и испытание компонентов, полученных из человеческих клеток.