Iscriviti alla newsletter

Ricercatori riescono a riparare gli assoni dei neuroni malati, con una distruzione minima di tessuto

Ricercatori riescono a riparare gli assoni dei neuroni malati, con una distruzione minima del tessutoIl concetto micro-TENN. Schema concettuale di rete neurale da ingegneria micro-tessutale (micro-TENN, a sinistra) con una popolazione distinta di neuroni a una estremità, che estende delle proiezioni assonali unidirezionali a lunga distanza. I Micro-TENN possono essere usati per riparare i lunghi percorsi assonali, raffigurati nella trattografia ricreata dei percorsi principali del cervello (percorso nigrostriatale in rosso, con tratti assonali nativi in viola). I costrutti Micro-TENN emulano i lunghi percorsi assonali con gruppi neuronali alla/e estremità per consentire l'integrazione con i neuroni nativi su obiettivi superficiali e profondi (a destra, inserti).Le reti neurali sviluppate in laboratorio hanno la capacità di sostituire le tracce assonali perse nel cervello dei pazienti con gravi ferite alla testa, con ictus o con malattie neurodegenerative e possono essere introdotte in tutta sicurezza e con una minima distruzione di tessuto cerebrale, secondo una nuova ricerca della University of Pennsylvania pubblicata sul Journal of Neural Engineering.


Le funzioni complesse del cervello derivano dall'attività di popolazioni di neuroni (centri di elaborazione distinti) collegati da lunghe proiezioni fibrose chiamate assoni.


Quando questi collegamenti sono danneggiati da lesioni o da malattie come il Parkinson o l'Alzheimer, a differenza di molte altre cellule del corpo, hanno una capacità molto limitata di rigenerarsi, interrompendo quindi permanentemente la struttura di trasmissione del segnale e la comunicazione del corpo.


L'autore senior D. Kacy Cullen PhD, assistente professore di Neurochirurgia, e il suo team, hanno lavorato per far crescere delle connessioni sostitutive, chiamate «reti neurali da ingegneria micro-tessutale» (micro-TENN: micro-Tissue Engineered Neural Network) in laboratorio e hanno testato la loro capacità di 'innestarsi' per sostituire percorsi assonali interrotti quando sono impiantate nel cervello.


Il team di Cullen ha fatto progredire le micro-TENN che consistono di popolazioni distinte di neuroni corticali cerebrali maturi attraversati da lunghe proiezioni assonali all'interno di strutture simili a capelli in miniatura. Questi micro-TENN, sviluppati inizialmente in collaborazione con Doug Smith MD e Robert A. Groff (Professore di Didattica e Ricerca in Neurochirurgia e direttore del Center for Brain Injury and Repair), sono le prime reti neurali trapiantabili che imitano la struttura dei percorsi cerebrali in miniatura.


In una precedente ricerca pubblicata nel 2015 su Tissue Engineering, Cullen e colleghi avevano dimostrato che i micro-TENN preformati possono essere introdotti nel cervello dei ratti formando una nuova architettura del cervello che sostituisce allo stesso tempo i neuroni e le lunghe proiezioni assonali. "I micro-TENN formano connessioni sinaptiche alle reti neurali esistenti nella corteccia cerebrale e nel talamo (coinvolto nella elaborazione sensoriale e motoria) e mantengono la loro architettura assonale per diverse settimane, emulando strutturalmente le connessioni assonali a lunga distanza", ha detto Cullen.


Questo lavoro è il primo che dimostra che micro-TENN viventi potrebbero integrarsi con successo nelle strutture cerebrali esistenti e ricostruire percorsi cerebrali mancanti, ma il team ammette la necessità di migliorare il modo in cui sono introdotti nel cervello, in quanto questo studio iniziale ha richiesto che i micro-TENN fossero inviati con aghi.


Come soluzione, il team di ricerca ha sviluppato un nuovo metodo di trasporto meno invasivo, mediante l'applicazione di un rivestimento ultra-sottile alle micro-TENN con un gel che si trova comunemente negli alimenti e nei prodotti biomedicali. Questa nuova strategia con biomateriali permette l'incapsulamento di reti neurali ingegnerizzate completamente formate per essere inserite nel cervello senza l'uso di un ago.


"Abbiamo cercato materiali che potessero costituire un guscio duro che si ammorbidisce immediatamente dopo l'inserimento, per corrispondere meglio alle proprietà meccaniche del tessuto cerebrale nativo", ha detto Cullen. Questo, secondo il team, dovrebbe ridurre al minimo la reazione del corpo e migliorare la sopravvivenza e l'integrazione delle reti neurali.


Il rivestimento aggiuntivo non è stato dannoso per il numero di neuroni sopravvissuti, e il metodo senza ago riduce sostanzialmente l'impronta dell'impianto, suggerendo che dovrebbe causare meno danni e fornire un ambiente più ospitale per i neuroni impiantati da integrare con il sistema nervoso esistente del cervello. "Sono necessarie ulteriori ricerche per testare direttamente la sopravvivenza dei neuroni micro-TENN e l'integrazione per ciascuno di questi metodi di inserimento", ha detto Cullen.


Cullen e il suo team hanno in programma di perfezionare i loro processi e integrare ulteriormente neuroscienze e ingegneria per trovare i modi unici di aiutare i pazienti affetti da lesioni cerebrali o dalle malattie neurodegenerative più comuni come il Parkinson e l'Alzheimer. "Ci auguriamo che questa strategia di medicina rigenerativa un giorno ci permetta di far crescere reti neurali individualizzate, fatte su misura per le esigenze specifiche di ogni paziente", ha detto, "e in ultima analisi, sostituire i circuiti neurali perduti e migliorare la funzione del cervello".

 

*****
Il finanziamento dello studio è stato fornito dalla National Science Foundation, dai NIH e dal Department of Veterans Affairs. L'Università della Pennsylvania ha la proprietà intellettuale su questa tecnologia, e il dottor Cullen è un inventore.

 

 

 


Fonte: University of Pennsylvania (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: J P Harris, L A Struzyna, P L Murphy, D O Adewole, E Kuo, D K Cullen. Advanced biomaterial strategies to transplant preformed micro-tissue engineered neural networks into the brain. Journal of Neural Engineering, 2016; 13 (1): 016019 DOI: 10.1088/1741-2560/13/1/016019

Copyright: Tutti i diritti di eventuali testi o marchi citati nell'articolo sono riservati ai rispettivi proprietari.

Liberatoria: Questo articolo non propone terapie o diete; per qualsiasi modifica della propria cura o regime alimentare si consiglia di rivolgersi a un medico o dietologo. Il contenuto non dipende da, nè impegna l'Associazione Alzheimer onlus di Riese Pio X. I siti terzi raggiungibili da eventuali links contenuti nell'articolo e/o dagli annunci pubblicitari sono completamente estranei all'Associazione, il loro accesso e uso è a discrezione dell'utente. Liberatoria completa qui.

Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.


 

Notizie da non perdere

Accumulo di proteine sulle gocce di grasso implicato nell'Alzheimer ad es…

21.02.2024

In uno studio durato 5 anni, Sarah Cohen PhD, biologa cellulare della UNC e Ian Windham della Rockef...

Sintomi visivi bizzarri potrebbero essere segni rivelatori dell'Alzheimer…

1.02.2024

Un team di ricercatori internazionali, guidato dall'Università della California di San F...

Demenze: forti differenze regionali nell’assistenza, al Nord test diagnostici …

30.01.2024

In Iss il Convegno finale del Fondo per l’Alzheimer e le Demenze, presentate le prime linee g...

Felici e contenti: cosa possiamo imparare dalle 'zone blu'

24.01.2024

I residenti delle 'zone blu' hanno vite lunghe e felici. Proviamo il loro modo di vivere sano.

<...

È un comportamento eccentrico o è Alzheimer?

16.01.2024

Hai un genitore anziano che dimentica il nome del nipote e ti chiedi se è ora di trovare...

Svelata una teoria rivoluzionaria sull'origine dell'Alzheimer

28.12.2023

Nonostante colpisca milioni di persone in tutto il mondo, il morbo di Alzheimer (MA) man...

Perché bisogna dormire? Il sonno insufficiente è legato a molte malattie croni…

27.12.2023

"Termina ogni giorno prima di iniziare il successivo e i...

Diagnosi di Alzheimer: prenditi del tempo per elaborarla, poi vai avanti con m…

4.12.2023

Come posso accettare la diagnosi di Alzheimer?

Nathaniel Branden, compianto psicoterape...

Zen e mitocondri: il macchinario della morte rende più sana la vita

20.11.2023

Sebbene tutti noi aspiriamo a una vita lunga, ciò che è più ambito è un lungo periodo di...

Perché avere troppi hobby non è una brutta cosa

27.10.2023

Alcune persone vengono in terapia sentendosi sopraffatti e incerti sulla loro tendenza a...

Infezione cerebrale da funghi produce cambiamenti simili all'Alzheimer

26.10.2023

Ricerche precedenti hanno implicato i funghi in condizioni neurodegenerative croniche co...

Scoperta nuova causa di Alzheimer e di demenza vascolare

21.09.2023

Uno studio evidenzia la degenerazione delle microglia nel cervello causata dalla tossicità del ferro...

Malato di Alzheimer: la casa di cura la paga lo Stato?

25.05.2023

Chi si fa carico delle spese per un malato di Alzheimer ricoverato in una casa di riposo? Scopriamo ...

La demenza ci fa vivere con emozioni agrodolci

23.05.2023

Il detto è: dolce è la vita. E, anche se vorremmo momenti costantemente dolci, la vita s...

I ricordi potrebbero essere conservati nelle membrane dei tuoi neuroni

18.05.2023

Il cervello è responsabile del controllo della maggior parte delle attività del corpo; l...

Immergersi nella natura: gioia, meraviglia ... e salute mentale

10.05.2023

La primavera è il momento perfetto per indugiare sulle opportunità.

La primavera è un m...

Qualità della vita peggiora quando l'Alzheimer è complicato dal cancro

28.04.2023

Che considerazioni si possono fare per una persona con Alzheimer che riceve anche la diagnosi di can...

Gli interventi non farmacologici per l'Alzheimer sono sia efficaci che co…

19.04.2023

Un team guidato da ricercatori della Brown University ha usato una simulazione al computer per di...

Farmaci per il sonno: limitazioni e alternative

18.04.2023

Uno studio pubblicato di recente sul Journal of Alzheimer's Disease è l'ultima ...

Menopausa precoce e terapia ormonale ritardata alzano il rischio di Alzheimer

17.04.2023

Le donne hanno più probabilità degli uomini di sviluppare il morbo di Alzheimer (MA), e ...

Logo AARAssociazione Alzheimer OdV
Via Schiavonesca 13
31039 Riese Pio X° (TV)

We use cookies

Utilizziamo i cookie sul nostro sito Web. Alcuni di essi sono essenziali per il funzionamento del sito, mentre altri ci aiutano a migliorare questo sito e l'esperienza dell'utente (cookie di tracciamento). Puoi decidere tu stesso se consentire o meno i cookie. Ti preghiamo di notare che se li rifiuti, potresti non essere in grado di utilizzare tutte le funzionalità del sito.