Натуральный шелк и паутина позволили восстановить поврежденные нервы: триумф медицины
Периферические нервы посылают сообщения от головного и спинного мозга к остальным частям тела, чтобы, например, привести в движение ваши мышцы, когда вы идете, или дать вам знать, что ваши ноги холодные. Периферические нервы легко повреждаются, нарушая способность мозга общаться с мышцами и органами.
Стандартным методом восстановления поврежденного периферического нерва является аутотрансплантация, когда хирурги вырезают поврежденный участок и заменяют его нервом из другого места тела. Трансплантат берется из сенсорного нерва, обычно икроножного, который обеспечивает чувствительность участка кожи там, где она не является жизненно важной. Но вероятность успеха нервных трансплантатов далека от стопроцентной.
Нервные проводники, трубчатые структуры, пришитые к обоим концам разорванного нерва для перекрытия разрыва, существуют уже около 30 лет. Однако их можно использовать только для устранения небольших зазоров. В настоящее время нервные проводники, одобренные FDA, ограничены дефектами нервов на коротких расстояниях до 3 см. Большие расстояния требуют внутреннего каркаса, который обеспечивает необходимую структурную и клеточную поддержку.
Исследователи из Оксфордского университета и Венского медицинского университета создали новый нервный проводник, соединив два разных вида натурального шелка, полученного от тутового шелкопряда (Bombyx mori) и пауков 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 прочны. Было показано, что фиброин шелка вызывает заживление ран за счет увеличения пролиферации и роста клеток. Паутина паука-кругопряда обладает замечательными механическими свойствами, в том числе высокой прочностью на разрыв и гибкостью.
Исследователи впервые объединили свойства фиброина шелка, преобразованного в трубки, и нитей натурального паучьего шелка, чтобы создать проводник «шелк в шелке». Стенка канала была сделана из фиброина шелка тутового шелкопряда, наполненного концентрическими мотками паутины, которые действовали как внутренняя направляющая структура, своего рода «поручни» для нервов.
Проводник был протестирован на крысах, у которых был перерезан правый седалищный нерв, что привело к значительному зазору в 10 мм. Исследователи обнаружили, что поврежденные нервы адаптировались к проводникам шелковых нервов и росли вдоль шелковых нитей, успешно соединяя разорванные окончания.
«В нашем исследовании выяснилось, что периферические нервы хорошо функционируют, когда такие нити сделаны из шелка, причем шелк паука, по-видимому, предпочтительнее для направляющих», — рассказал Лоренц Земмлер, первый автор исследования.