CIC biomaGUNE Biomaterialen Ikerketa Kooperatiboko Zentroko bi taldek eta SISSA - Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati-ko (Italia) talde batek elkarlanean egindako ikerketa baten arabera, frogatuta geratu da karbono-nanohodietan oinarritutako biomaterial funtzionalak bideragarriak izan daitezkeela bizkarrezur-muineko lesioetan kaltetutako neurona-sareak birkonektatzen laguntzeko. PNAS zientzia-aldizkari entzutetsuak (Proceedings of the National Academy of Sciences of the U.S.A.) eman du ikerketaren berri, zeinak bultzada handia eman baitio halako lesioak osatzera bideratutako ikerketari.
CIC biomaGUNEko Ikerbasque irakasle eta Axa Chair den Maurizio Prato —izen handikoa mundu mailan karbonoan oinarritutako biomaterialetan— eta Laura Ballerini SISSAko irakaslea (Trieste, Italia) buru dituzten ikerketa-taldeek eskarmentu handia daukate lesio neuronalak osatzeko nanoteknologia eta nanomaterialen erabileraren ikerketan. Bi taldeek, lankidetzan, behin eta berriro frogatu dute karbono-nanohodietan oinarritutako biomaterialek lagundu egiten dutela neuronen arteko komunikazioan, neuronen hazkundean, eta material horren bidezko konexioak ezartzen. “Material honek beste materialetan pentsaezinak diren aplikazio ugari ditu, bere propietate elektriko eta mekanikoei esker. Bereziki, zelula kitzikakorren —hala nola nerbio- eta bihotz-zelulen— interakzioek garrantzi handikoak bihurtzen dituzte karbono-nanohodiak; izan ere, karbono-nanohodiekin interakzioan daudenean zelulen arteko komunikazioa handitzeaz gainera, nerbio-hazkuntza eutsiko duten aldamio mekanikoki egonkorrak ere eraiki daitezke haiekin”, adierazi du Prato irakasleak.
“Prato eta Balleriniren taldeek lehendik ere frogatuta zeukaten neurona-konexioak sortzen zirela in vitro sistemetan, zelula-kulturetan; baina bizkarrezur-muineko lesiodun animalia-eredu in vivo batera jauzi egitea falta zen, orobat falta zen ikustea ea banakako neuronen arteko komunikazio horiek eraginkortasunez berrezartzen ziren in vivo eredu baten zuntz neuronal osoetan eta ea emaitza funtzionalak lortzen ziren”, azaldu du CIC biomaGUNEko Ikerbasque irakasle Pedro Ramosek —Erresonantzia Magnetiko bidezko Irudi Unitateko burua eta ikerketa honetako hirugarren alderdi garrantzitsua—.
Lortutako azken urrats honetan, ikertzaileek frogatu ahal izan dute “bizkarrezur-muina partzialki ebakia daukaten animalia batzuetan eraginkortasunez konektatzen direla berriro zuntzak, ezarritako inplantean zehar. Inplantea karbono-nanohodiz osatutako esponja moduko bat da, elkarrekin gurutzatzen diren zuntzez eratua. Nerbioak lesionatuta zeuden tokian bertan konektatzen dira berriro, eta, gainera, animaliek funtzionaltasuna berreskuratzen dute, atzeko hanketan batez ere (haiek dira lesioak gehien kaltetzen dituenak). Halaber, frogatu da material biobateragarria dela, alegia, ez da inolako erreakzio immunerik hauteman”, adierazi du Pedro Ramosek Ikerbasque irakaslearen iritziz, urrats handi honek “esperantza handia ekarri digu etorkizunerako, bizkarrezur-muineko lesioen, nerbio optikoaren lesioen edota neuronen arteko konexioa galarazten duten eta, ondorioz, gorputz-adarretako baten mugikortasunari eragiten dioten lesio traumatikoen osatzean aurrera egiteko”. Baina ohartarazi duenez “horrek ez du esan nahi urtebete edo pare bat urte barru bizkarrezur-muineko lesioak osatzen arituko garenik”.
Helmuga bat zerumugan
Ramosek azaldu duenez, ikerketa “oso kondizio kontrolatuetan egin dugu, laborategiko ikerketa oro bezala”, eta nahitaezkoa da ikerketak bilakaera bat izatea: “Alderdi asko landu behar dira oraindik, materialaren ikuspegitik, materiala ezartzeko kondizioen ikuspegitik, materialak jarduteko kondizioen ikuspegitik, eta abar”. Adibidez, funtsezkoa da materialaren propietate mikroestruktural eta mekanikoetan sakontzea, bai eta neuronen arteko konexioa erraztuko duten propietateetan ere, albo-efekturik gerta ez dadin edo gorputzak materiala bera errefusa ez dezan (zurruntasuna, elastikotasuna, harrotasuna, trinkotasuna, zuntzen arteko poroen tamaina, etab.). Halaber, funtsezkoa da materialak lortzeko metodoetan aurrera egitea, ahalik eta egonkor eta erreproduzigarrienak izan daitezen, eta haien egituran osagaiak sartu ahal izateko, hala nola hazkunde-faktoreak eta neuronen arteko komunikazioari lagunduko dioten substantziak.
Bestalde, material-inplanteak ezartzeko aukera ematen duten kondizioak ikertu beharko lirateke: “Garrantzitsua da jakitea inplantea nola eta noiz ezarri. Gure ikerketan, lesioaren fase akutu batean ezarri dugu inplantea, ez dugu orbain glial batekin borrokan ibili behar izan, eta abar”. Gainera, “ikusi beharko dugu ea plastikotasun neuronal gutxiagoko beste animalia-eredu batzuetan konfirmatzen diren emaitzak”. Birkonexio-prozesu horren alderdi garrantzitsuetako bat da “jakitea ea lesioaren aurretiko konexio berberak sortzen diren edo plastikotasun neuronala gertatzen den, alegia, ea lehen existitzen ez ziren konexioak sortzen diren eta, hala, nerbio-sistemak egoera berrira egokitzeko birkonektatzeko beste moduren bat bilatzen duen”. Horrenbestez, irudiaren ikuspegitik, “irudi funtzionaleko teknikak garatzen jarraitzen dugu, garunaren eta nerbio-sistema periferikoaren arteko konexioak ikuspegi funtzional batetik ikustea lortzeko”, erantsi du.
Ikerketan lortutako etorkizun handiko aurrerapenaz harro egon arren, CIC biomaGUNEko ikertzaileak zuhurtziaz nabarmentzen du “oraindik urrun gaudela hau guztia gizakietara hedatzeko. Gizakietara hedatu ahal izateko ezaugarri guztiak ditu, eta frogatu da baliagarria dela, eraginkorra, eta animalia-ereduetan ez duela aurkako erreakziorik eragiten. Helmugara iristeko lan asko egin behar da, baina norabide egokia hartu dugu”.
Erreferentzia bibliografikoak
S. Usmani et al.,
Functional rewiring across spinal injuries via biomimetic nanofiber scaffolds
Proc. Natl. Acad. Sci USA (PNAS)
DOI: 10.1073/pnas.2005708117
.png)
