Натуральный шелк и паутина позволили восстановить поврежденные нервы: триумф медицины
Существующие методы восстановления поврежденных нервов могут быть непостоянными и ограничиваются восстановлением лишь небольшой части нейронов. Впервые исследователи объединили два вида шелка, чтобы создать многообещающий биосовместимый метод регенерации поврежденных участков нервной ткани.
Периферические нервы посылают сигналы от головного и спинного мозга к остальным частям тела, чтобы, например, заставить ваши мышцы двигаться, когда вы идете, или сообщать вам, что ваши ноги холодные. Периферические нервы легко повреждаются, нарушая способность мозга взаимодействовать с мышцами и органами.
Стандартным методом восстановления поврежденного периферического нерва является аутотрансплантация, при которой хирурги вырезают поврежденный участок и заменяют его нервом из другой части тела. Трансплантат берется из чувствительного нерва, обычно икроножного, который обеспечивает чувствительность участка кожи, где он не является жизненно важным. Но вероятность успеха трансплантации нервов далека от 100%.
Нервные каналы, трубчатые структуры, пришитые к обоим концам разорванного нерва, чтобы перекрыть разрыв, существуют уже около 30 лет. Однако их можно использовать только для заполнения небольших зазоров. В настоящее время нервные проводники, одобренные FDA, ограничены дефектами нервов на коротких расстояниях до 3 см. Большие расстояния требуют внутренних лесов, которые обеспечивают необходимую структурную и ячеистую поддержку.
Исследователи из Оксфордского университета и Венского медицинского университета создали новый нервный проводник, объединив два разных типа натурального шелка тутового шелкопряда (Bombyx mori) и паука Trichonephila edulis. Предыдущие исследования продемонстрировали преимущества использования шелка в качестве биоматериала. Шелк кокона тутового шелкопряда состоит из белков фиброина и серицина. Оба биосовместимы, эластичны и долговечны. Было показано, что фиброин шелка способствует заживлению ран, увеличивая пролиферацию и рост клеток. Паутина кругового паука обладает замечательными механическими свойствами, в том числе высокой прочностью на разрыв и гибкостью.
Впервые исследователи объединили свойства трубчатого фиброина шелка и натуральных нитей паучьего шелка, чтобы создать проводящий «шелк внутри шелка». Стенка канала была выполнена из фиброина шелкопряда шелкопряда, заполненного концентрическими витками паутины, служившей внутренней направляющей структурой, своего рода «перилами» для нервов.
Проводник был испытан на крысах, у которых был перерезан правый седалищный нерв, что привело к значительному отклонению на 10 мм. Исследователи обнаружили, что поврежденные нервы адаптировались к шелковым нервным проводникам и росли вдоль шелковых нитей, успешно соединяя разорванные концы.
«Наше исследование показало, что периферические нервы хорошо функционируют, когда эти нити сделаны из шелка, причем шелк паука оказался предпочтительнее для направляющих», — сказал Лоренц Земмлер, первый автор исследования.
