Инъекционный микрокаркас помог восстановить ткани мозга и моторику после инсульта

Биомедицинские инженеры из Duke University разработали инъекционный гидрогелевый каркас, стимулирующий регенерацию поврежденных тканей мозга.

При ишемическом инсульте тромб перекрывает кровоток, из-за чего часть нервной ткани гибнет, оставляя после себя полость. Стандартная терапия устраняет закупорку сосудов, однако не способна вернуть утраченные клетки.

Ученые предложили метод восстановления очага поражения с помощью микропористых полимерных матриксов. Основой конструкции стали микрочастицы гидрогеля, формирующие пространственную сетку для миграции клеток. На их поверхность химически закрепили внеклеточные везикулы астроцитов в комбинации с сигнальными молекулами интерлейкином-4 и белком C1q.

Такая архитектура позволила удержать биоактивные сигналы внутри каркаса и привлечь клетки иммунитета. В очаг поражения устремились макрофаги и нейтрофилы. Примечательно, что нейтрофилы, обычно усугубляющие воспаление на ранних этапах сосудистой катастрофы, в контролируемом микроокружении переключились на восстановительную функцию. Их присутствие стимулировало прорастание сосудов и удлинение отростков нейронов — аксонов.

В ходе тестов на моторику подопытные животные с введенным биоматериалом спустя восемь недель после терапии безошибочно передвигались по сетчатой поверхности, сравнявшись по показателям со здоровыми сородичами. Введение одних лишь сигнальных везикул без физической матрицы такого эффекта не дало. Сейчас команда изучает возможность перехода на везикулы из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека для дальнейших испытаний на крупных моделях.