Réparation de déclencheur de « ponts » de nerf étiré

Les chercheurs ont montré que des ponts nerveux étirés artificiellement peuvent guider la repousse naturelle du tissu nerveux endommagé chez le rat. Cette technique peut éventuellement fournir un traitement efficace pour les personnes qui souffrent de lésions nerveuses à la suite d'une blessure ou d'une intervention chirurgicale.

Réparation nerveuse : Un mélange de nerfs transplantés (vert) et d'axones nouvellement générés (rouge) poussant chez un rat.

Les fibres nerveuses, appelées axones, s'étendent des neurones et transportent des signaux électriques dans tout le corps. Lorsqu'un nerf est sectionné, l'axone et sa gaine de myéline de soutien sont endommagés. Bien que les axones repoussent après avoir été sectionnés, ils ne le font pas assez vite, ou sur une distance suffisante, pour réparer des dommages importants.

À l'heure actuelle, les chirurgiens manquent de traitement efficace pour ces blessures. De petites quantités de tissu nerveux peuvent être prélevées ailleurs dans le corps d'un patient et de plus longues étendues de fibres nerveuses peuvent parfois être fournies par des donneurs de tissus, mais dans ce dernier cas, un patient doit prendre des médicaments immunosuppresseurs afin que le tissu du donneur ne soit pas rejeté.

Une équipe dirigée par Douglas Smith , professeur et directeur de l'Université de Pennsylvanie Centre de lésions cérébrales et de réparation , a été capable de faire croître des tissus nerveux artificiellement étirés et de les placer à l'intérieur de tubes de guidage. Ils ont ensuite utilisé ces tubes tissulaires pour combler l'écart entre les tissus nerveux sectionnés chez le rat et ont découvert que les échafaudages favorisaient la repousse du tissu axonal à chaque extrémité.

Ce que nous avons fait, c'est créer un réseau de neurones 3D, un mini système nerveux qui ressemble un peu à des câbles de démarrage, explique Smith. La recherche est rapportée dans le dernier numéro de la revue Création de tissus .

Pour commencer, les chercheurs ont placé des neurones de rat dans deux boîtes et les ont amenés chimiquement à faire germer des axones. À l'aide d'un système contrôlé par ordinateur, ils ont progressivement séparé les deux plats, étirant les axones à environ un centimètre sur sept jours. Enfin, les axones ont été noyés dans un échafaudage de collagène de soutien et insérés dans des tubes en acide polyglycolique.

L'équipe a utilisé ces tubes pour connecter les nerfs sciatiques sectionnés, qui vont du bas du dos à la jambe. Au fur et à mesure que les axones des nerfs sectionnés des rats se développaient dans le tube, les tissus nouveaux et transplantés se sont entrelacés. Le tube synthétique extérieur s'est désintégré en quatre mois, laissant à sa place un nerf fonctionnant normalement. En mesurant les signaux électriques traversant les nerfs endommagés et en effectuant des tests comportementaux, les chercheurs ont découvert que les nerfs avaient repoussé avec succès.

Sur plus de 20 animaux, l'équipe a réussi à presque 100 pour cent de la transplantation, dit Smith. Ils ont survécu et ont favorisé la croissance de l'hôte d'une manière étonnante. De plus, bien que le tissu nerveux ne soit pas le leur, le corps des rats a accepté les greffes sans utiliser d'immunosuppresseur. L'équipe prévoit maintenant de tester la procédure sur des animaux plus gros.

Les axones doivent croître rapidement, avant que la partie du nerf sectionné détachée du neurone ne meure. En fait, nous cultivons [les axones] plus rapidement que ce que l'on pense possible, explique Smith, notant qu'ils peuvent faire pousser des axones jusqu'à un centimètre par jour, alors qu'auparavant, les axones dans les plats poussaient d'environ 1 millimètre par jour.

Ce que j'aime à ce sujet, c'est qu'il adopte une approche différente des approches biologiques standard, dit Jennifer Elisseeff , professeur adjoint de génie biomédical à l'Université Johns Hopkins. Elle ajoute qu'un obstacle majeur à la régénération nerveuse est de faire croître les nerfs assez rapidement. Ce serait un moyen plus efficace d'induire la régénération, dit-elle. Cela l'accélère vraiment.

Il s'agit d'une approche très intéressante qui démontre comment les approches de bio-ingénierie et de thérapie cellulaire peuvent être combinées pour résoudre un problème médical important, explique Ali Khademhosseini , professeur adjoint à l'Université Harvard qui travaille sur l'ingénierie tissulaire. Le pontage de la colonne vertébrale sectionnée en utilisant le processus qui a été décrit est très prometteur. Il ajoute que les chercheurs doivent encore obtenir des résultats chez les primates et les humains, ainsi que démontrer l'efficacité de la technique dans le traitement de différentes lésions nerveuses.

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