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Biomedicina

Restos de gamba y tiras de oro reparan y regeneran nervios dañados

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Estos son los componentes de un nuevo andamio biodegradable que asiste a la regeneración del nervio y lo estimula eléctricamente gracias a una antena. Es la primera vez que un solo dispositivo, que ha demostrado ser eficaz y no invasivo, logra ambas cosas al mismo tiempo

  • por Emerging Technology From The Arxiv | traducido por Mariana Díaz
  • 30 Julio, 2018

La capacidad del cuerpo para reparar los nervios dañados es un misterio. Los neurólogos tienen claro que las lesiones en el sistema nervioso central, el cerebro y la médula espinal no se puede reparar. Sin embargo, cuando los daños se producen en los nervios del resto del cuerpo, aquellos que forman parte el sistema nervioso periférico, el organismo reacciona de forma diferente.

Varias pruebas sugieren que el cuerpo es capaz de reparar ciertos tipos de lesiones en los nervios periféricos, pero solo en ciertas circunstancias y a menudo de manera limitada. Así que resulta estratégico identificar nuevas formas de reconectar los nervios seccionados y de estimular su reparación y regeneración.

Eso es justo lo que persigue el trabajo del científico de la Universidad de Sídney Occidental (Australia) Ashour Sliow y su equipo. Los investigadores han desarrollado una nueva técnica para reconectar un nervio seccionado mediante andamio biodegradable que lo estimula eléctricamente mediante un campo magnético situado fuera del cuerpo.

Imagen: a) EMT - nervio ciático - circuito de antena / c) sección transversal del nervio – circuito de antena - voltaje en la interfaz del nervio.

Los investigadores afirman que, a diferencia de otros enfoques de regeneración nerviosa, el suyo es mínimamente invasivo. Y aseguran que, gracias a él, han logrado reparar nervios seccionados en ratas.

En los últimos años, los neurólogos han descubierto que una ligera estimulación eléctrica mejora significativamente la reparación y regeneración nerviosa. Pero para que esta estrategia funcione de forma eficaz hay que superar varios obstáculos. Uno consiste en que los nervios seccionados suelen ser cosidos con puntos de sutura, algo que produce cicatrices e inflamación.

También está el problema de aplicar estimulación eléctrica. El proceso suele hacerse mediante una banda conductora situada alrededor de la parte reconectada del nervio. A su vez, la banda está única a un cable que se extiende fuera del cuerpo.

Este enfoque suele causar problemas. Cualquier conexión invasiva es propensa a producir infecciones, y cualquier pequeño tirón en el cable puede hacer que la banda se salga de su sitio. La práctica ha demostrado que la banda suele moverse, lo que reduce significativamente su efectividad terapéutica.

"Reparar y estimular eléctricamente los nervios periféricos con un dispositivo no invasivo es un gran desafío, pero los conocimientos científicos y tecnológicos actuales aún no han producido un sistema eficaz para combinar y realizar ambas tareas a la vez", explica Sliow.

Así que el equipo ha decidido utilizar un enfoque diferente. Los investigadores han desarrollado una banda de quitosano, un material biodegradable fabricado con el exoesqueleto de las gambas. Después, utiliza un láser inocuo para el tejido nervioso que permite unir la banda directamente al nervio.

La banda de quitosano actúa como andamio para el nervio durante el proceso de curación. "Gracias a las propiedades fotoadhesivas del andamio, puede anclase al tejido mediante un láser, sin necesidad de suturas", detalla la investigación.

Pero además de servir de andamio para la regeneración del nervio, la banda desempeña otro papel extra. Sliow y su equipo han integrado otra tira de oro al andamio. Esta segunda banda, de aproximadamente un milímetro de diámetro, actúa como una especie de antena de radio capaz de captar señales electromagnéticas generadas fuera del cuerpo. Estas señales inducen una corriente en la banda de oro para estimular el nervio.

Para descubrir la eficacia del invento, al que han bautizado "injerto de antena", el equipo lo usó estimular y reparar los nervios ciáticos de ratas de laboratorio anestesiadas. Estimularon los nervios seccionados mediante estimulación magnética transcraneal durante una hora a la semana a lo largo de tres meses, utilizando un patrón de señales conocidas por su capacidad de estimular la regeneración nerviosa.

Los resultados demostraron que, durante ese periodo, los nervios ciáticos se regeneraron y la antena fue capaz de estimular la acción muscular. Además, el injerto de antena se mantuvo estable y no se movió durante el experimento.

Es un trabajo interesante con un potencial importante. La capacidad de reparar los nervios  dañados ya había experimentado mejoras gracias a los andamios y la estimulación eléctrica. Pero, hasta ahora, nadie había conseguido hacer ambas cosas al mismo tiempo.

Está claro que todavía queda trabajo por hacer. Por ejemplo, es necesario comparar la eficacia del dispositivo con la de los puntos de sutura en ensayos controlados para tener claro cuán mejor es el injerto de antena frente a otras estrategias.

Después, habrá que hacer pruebas en humanos, aunque hay razones para ser optimistas. La investigación concluye: "Después de ser implantado, el injerto de antena se mantiene en el cuerpo y facilita la regeneración del axón sin efectos adversos significativos".

Ref: arxiv.org/abs/1807.02788Bioadhesive Graft-Antenna for Stimulation and Repair of Peripheral Nerves

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