(PhysOrg.com) -- I ricercatori della Purdue University hanno scoperto un nuovo approccio per riparare le fibre nervose danneggiate nelle lesioni del midollo spinale utilizzando nanosfere che potrebbero essere iniettate nel sangue poco dopo un incidente.

Le "micelle di copolimero" sintetiche sono sfere di somministrazione del farmaco di circa 60 nanometri di diametro, o circa 100 volte più piccolo del diametro di un globulo rosso.

I ricercatori hanno studiato come fornire farmaci per il trattamento del cancro e altre terapie utilizzando queste sfere. I farmaci potrebbero essere ospitati nei nuclei e trasferiti ai tessuti malati o danneggiati.

I ricercatori della Purdue hanno ora dimostrato che le micelle stesse riparano gli assoni danneggiati, fibre che trasmettono impulsi elettrici nel midollo spinale.

"È stata una scoperta molto sorprendente, " disse Ji-Xin Cheng, professore associato presso la Weldon School of Biomedical Engineering e Department of Chemistry. "Le micelle sono state utilizzate per 30 anni come veicoli per la somministrazione di farmaci nella ricerca, ma nessuno li ha mai usati direttamente come medicina."

I risultati sono dettagliati in un documento di ricerca apparso domenica (8 novembre) sulla rivista Nanotecnologia della natura .

Una caratteristica fondamentale delle micelle è che combinano due tipi di polimeri, uno è idrofobo e l'altro idrofilo, il che significa che non sono in grado o sono in grado di mescolarsi con l'acqua. Il nucleo idrofobico può essere caricato con farmaci per curare le malattie.

Le micelle potrebbero essere utilizzate al posto dei più convenzionali "agenti sigillanti a membrana, " compreso il glicole polietilenico, che costituisce il guscio esterno delle micelle. A causa delle dimensioni su scala nanometrica e del guscio di glicole polietilenico delle micelle, non vengono rapidamente filtrati dal rene o catturati dal fegato, consentendo loro di rimanere nel flusso sanguigno abbastanza a lungo da circolare nei tessuti danneggiati.

Nella ricerca condotta dallo studente di dottorato in ingegneria biomedica Yunzhou Shi, anche le micelle si sono dimostrate non tossiche alle concentrazioni richieste.

"Con le micelle, hai bisogno solo di circa 1/100, 000 la concentrazione di glicole polietilenico normale, " Ha detto Cheng.

La ricerca in corso alla Purdue ha dimostrato i vantaggi del glicole polietilenico, o PEG, per il trattamento di animali con lesioni del midollo spinale. Il lavoro è guidato da Richard Borgens, direttore del Center for Paralysis Research e il Mari Hulman George Professor of Neurology presso la School of Veterinary Medicine.

I risultati hanno dimostrato che il PEG colpisce specificamente le cellule danneggiate e sigilla l'area lesa, riducendo ulteriori danni. Aiuta anche a ripristinare la funzione cellulare.

Le nuove scoperte sono state rese possibili dalla natura interdisciplinare del lavoro, che coinvolge Borgens e altri ricercatori della Purdue, Cheng ha detto. La collaborazione includeva Borgens; Riyi Shi, un professore associato di ingegneria biomedica e scienze mediche di base; e Parco Kinam, Showalter Distinguished Professor di Ingegneria Biomedica e professore di Farmaceutica.

I risultati hanno mostrato che i nuclei realizzati con materiali particolari funzionano meglio di altri nel ripristinare la funzione degli assoni danneggiati, che sono sottili estensioni delle cellule nervose.

La ricerca ha anche mostrato che senza il trattamento delle micelle circa il 18% degli assoni si riprende in un segmento di midollo spinale danneggiato testato in una "camera di registrazione con doppia lacuna di saccarosio". Il trattamento delle micelle ha aumentato il recupero degli assoni a circa il 60 percento. I ricercatori hanno usato la camera per studiare come le micelle riparavano le cellule nervose danneggiate misurando il "potenziale d'azione composto, "o la capacità di un midollo spinale di trasmettere segnali.

L'esperimento imita ciò che accade durante una lesione traumatica del midollo spinale. I risultati hanno mostrato che le micelle potrebbero essere utilizzate per riparare le membrane degli assoni danneggiate da lesioni da compressione, un tipo comune di lesione della colonna vertebrale.

I ricercatori hanno anche monitorato le micelle tinte nei ratti, dimostrando che le nanoparticelle sono state consegnate con successo ai siti delle lesioni. I risultati hanno anche mostrato che gli animali trattati con micelle hanno recuperato il controllo coordinato di tutti e quattro gli arti, mentre gli animali trattati con glicole polietilenico convenzionale no.

Fonte:Purdue University (notizie:web)