Mozog je najzložitejší a zle študovaný orgán. Najmenšie porušenie v ňom môže zakázať celú osobu, vypnúť vedomie. Je možné pre poškodený mozog vytvoriť „protézu“? Moderná medicína zatiaľ nie je schopná takej úlohy, ale vedci sa už pokúšajú urobiť niečo týmto smerom.
Umelá pamäť
Časť mozgu nazývaná hippocampus riadi naše spomienky. Ak je poškodená, osoba si už dlho nemôže zapamätať informácie. Hippokampus je ohrozený nielen zranením, ale aj rôznymi neurologickými poruchami, napríklad epilepsiou, depresiou, Alzheimerovou chorobou.
Od roku 2012 skupina amerických vedcov vedená Theodorom Bergerom vyvíja zariadenie, ktoré nahrádza poškodenú časť hippocampu. Je to čip s dvoma sadami elektród, ktorý zaznamenáva krátkodobé pamäte. Použitím prvej sady elektród sa elektrické impulzy z hippocampu odošlú na čip a odtiaľ do počítača. Údaje prevádza do dlhodobých spomienok a posiela ich do druhej sady elektród implantovaných do zdravej časti hippocampu.
Umelý hippocampus bol testovaný na potkanoch. Zvieratám bola podaná injekcia látky, ktorá narušuje dlhodobú pamäť, potom bol pripojený čip a bola testovaná ich schopnosť zapamätať si informácie. Ukázalo sa, že implantáty sú účinné. Podľa Bergerovej skupiny sa podobné experimenty uskutočňovali na opiciach a dokonca aj na pacientoch s epilepsiou. Samozrejme, v ľudskom mozgu je príliš veľa neurónov a spojení medzi nimi, takže je príliš skoro hovoriť o liečbe ľudí. Vedci však napriek tomu zamýšľajú uviesť implantát na trh, pre ktorý vytvorili štartovacie jadro, ktorého šéfom bol Berger.
Záchranná klietka
Propagačné video:
V dôsledku zranení a chorôb sú prerušené spojenia v nervových sieťach a funkcie, ktoré poškodené časti mozgu vykonávajú, sú stratené. V niektorých prípadoch je telo schopné obnoviť spojenie medzi neurónmi samo o sebe, potrebuje iba rámec, na ktorom budú nové tkanivá rásť.
Prírodným skafoldom pre rast tkanív v tele je extracelulárna matrica. Pôsobí tiež ako bariéra medzi bunkami a krvou, ukladá biologicky aktívne molekuly produkované bunkami, ktoré sú v nej obsiahnuté, poskytuje prísun živín a kyslíka do buniek a odstraňuje odpadové produkty. Zlyhanie vo fungovaní extracelulárnej matrice vedie k neurodegeneratívnym ochoreniam, ako je Alzheimerova a Parkinsonova choroba, ak rôznym formám demencie. Nový rámec by mohol zmierniť stav pacienta a dokonca ho vyliečiť.
Lekári prvej Moskovskej štátnej lekárskej univerzity pomenovaní po IM Sechenovovi a Národnom lekárskom výskumnom centre pre zdravie detí spolu s fyzikmi z Ústavu fotonických technológií Federálneho výskumného centra „Kryštalografia a fotonika“sa rozhodli vytvoriť protézu pre extracelulárnu matricu pre mozog. Projekt podporila Ruská vedecká nadácia.
„Náš výskumný cyklus sa venuje vývoju trojrozmerných umelých materiálov, analógov extracelulárnej matrice vyrobenej z polymérov. Opakujú mechanické vlastnosti mozgu, podporujú rast a delenie buniek. Vytvorené štruktúry dokážu napodobniť stratenú medzibunkovú matricu nervového tkaniva a prispieť k jej obnove, “hovorí Petr Timashev, vedecký pracovník Ústavu fotonických technológií, riaditeľ Inštitútu regeneratívnej medicíny 1. moskovskej štátnej lekárskej univerzity, pomenovaný po I. M. Sechenove, laureáte ceny Moskovskej vlády.
Štep sa už podrobuje klinickým pokusom na laboratórnych zvieratách. Vedci odobrali mozgové tkanivo z myši a presadili ho na polymérnu matricu napodobňujúcu extracelulárnu matricu. Keď tkanivá rástli na matrici, vedci sa presvedčili, že neuróny si vymieňajú elektrochemické impulzy. To znamená, že neurotransmitery v tkanivách - látky, ktoré prenášajú elektrochemické impulzy medzi neurónmi - úspešne vykonávajú svoju funkciu.
Takto sa bunky myšacieho hipokampu transplantované na polymérnu matricu pozerajú na 10. deň vývoja / Ústav regeneratívnej medicíny prvej moskovskej štátnej lekárskej univerzity pomenovaný po Ne. Sechenova, Ústav fotonických technológií, Výskumné centrum Kryštalografia a fotonika, Ruská akadémia vied, Petr Timashev.
Teraz autori tohto vývoja majú v úmysle vyhodnotiť, ako sa „protéza“vstrebáva do živého organizmu, keď tkanivá rástli a prestavovali. Biológovia budú okrem toho musieť študovať reakciu okolitých tkanív na implantovateľné štruktúry a zabrániť odmietnutiu matrice.
Umelá extracelulárna matrica je užitočná nielen pre mozog, ale aj pre obnovenie integrity tkanív pohybového aparátu, epiteliálnej výstelky napríklad v močovej trubici, gastrointestinálnom trakte, ako aj pri léziách kože. Pri rekonštrukčnej chirurgii vedci vyvíjajú analógy kostného tkaniva, vaskulárnych protéz, doštičiek na báze extracelulárnej matrice.