Американские исследователи разработали инъекционный биоматериал, который помог мозгу мышей восстановиться после ишемического инсульта. Эксперимент показал усиление роста кровеносных сосудов и перестройку нервной ткани. У животных также улучшились двигательные навыки, сообщила Инженерная школа Пратта Университета Дьюка.
Ишемический инсульт развивается при закупорке сосуда, питающего мозг. Быстрое восстановление кровотока позволяет спасти часть клеток, но не возвращает уже погибшие ткани. После тяжелого поражения в мозге формируется полость, а дальнейшее восстановление зависит от способности уцелевших нервных связей перестраиваться в ходе реабилитации.
Для заполнения поврежденной зоны ученые создали микропористый каркас из гидрогеля. Он состоит из соединенных частиц, между которыми могут перемещаться клетки организма. Конструкция не копирует структуру мозга и не формирует новые нейроны, а создает условия для восстановления сосудов и нервной ткани.
На частицы нанесли внеклеточные везикулы — микроскопические структуры с белками, липидами и генетическим материалом. Их получили из астроцитов, которые поддерживают работу нервной системы и реагируют на повреждения. Благодаря закреплению везикул биологические сигналы сохранялись непосредственно в области инсульта.
Лучший результат дала комбинация молекул IL-4 и C1q. Она привлекала к поврежденному участку макрофаги и нейтрофилы, которые обычно связывают с воспалением и разрушением тканей на раннем этапе инсульта. Однако в созданных условиях эти клетки позднее помогали восстановлению, а их удаление замедляло рост сосудов и перестройку каркаса.
В зоне повреждения сформировались новые сосуды и увеличилось число аксонов, передающих сигналы между нервными клетками. Мыши стали реже ошибаться при испытании на решетке, а через восемь недель их показатели не отличались от результатов здоровых животных. Материал вводили спустя более суток после инсульта, однако отдельное применение везикул без пористого каркаса не дало сопоставимого эффекта. Исследование опубликовано в журнале Cell Biomaterials, а дальнейшие испытания должны определить безопасность метода на крупных моделях и проверить вариант с компонентами человеческого происхождения.