Guérir le cerveau : les hydrogels permettent la croissance du tissu neuronal
La croissance du cerveau relève peut-être de la science-fiction, mais une équipe pluridisciplinaire de chercheurs a fait un pas dans cette direction.
Il a été démontré que les hydrogels synthétiques constituaient un échafaudage efficace pour la croissance du tissu neuronal dans les zones de lésions cérébrales, offrant ainsi une approche possible pour la reconstruction du tissu cérébral.
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Si la culture de cerveaux peut sembler sortir d'un film de science-fiction, une équipe pluridisciplinaire de chercheurs de l'université d'Hokkaido a fait un pas dans cette direction. Ils ont utilisé des hydrogels, en combinaison avec des cellules souches neurales, pour faire pousser de nouveaux tissus cérébraux. C'est important car, lorsque le tissu de notre cerveau est endommagé, le tissu neuronal n'a pas la même capacité de régénération que d'autres parties de notre corps, comme la peau.
La première étape pour les chercheurs a été de développer un matériau hydrogel dans lequel les cellules souches neuronales pourraient survivre. Ils ont constaté qu'un gel neutre composé à parts égales de monomères chargés positivement et négativement permettait la meilleure adhésion cellulaire. Les chercheurs ont ensuite ajusté les ratios de molécules réticulantes pour obtenir une rigidité similaire à celle du tissu cérébral ; des pores ont ensuite été créés dans le gel dans lequel les cellules pouvaient être cultivées.
"Lorsque j'ai vu la structure 3D des hydrogels poreux que mon collègue Tomáš a montrée lors d'une réunion, j'ai pensé qu'ils pourraient être utilisés dans les traitements régénératifs comme échafaudage pour la croissance des cellules nerveuses", se souvient l'auteur principal Satoshi Tanikawa.
Une fois les gels optimisés, ils ont été trempés dans un sérum de facteur de croissance pour encourager la croissance des vaisseaux sanguins, puis implantés dans les zones endommagées du cerveau d'un modèle de souris. Après trois semaines, les chercheurs ont constaté que les cellules immunitaires et les cellules neuronales du tissu cérébral hôte environnant avaient pénétré dans l'hydrogel et que des vaisseaux sanguins s'étaient développés.
À ce stade, les chercheurs ont injecté des cellules souches neurales dans l'hydrogel. Après 40 jours, le taux de survie des cellules souches était élevé, et certaines s'étaient différenciées en nouvelles cellules astrocytaires ou neuronales. On a observé que les cellules hôtes s'infiltraient dans l'hydrogel, tandis que certaines nouvelles cellules neuronales de l'hydrogel migraient vers le tissu cérébral environnant, montrant un certain degré d'intégration entre l'hydrogel et le tissu cérébral hôte.
La nature progressive du processus était essentielle, car l'implantation de l'hydrogel et la transplantation des cellules souches neurales en même temps se sont avérées infructueuses. Cette étude marque une étape importante vers le développement de thérapies impliquant la régénération du tissu cérébral ; les prochaines étapes consistent à étudier le moment optimal de la transplantation et l'effet de la réponse inflammatoire sur les cellules transplantées.
"Les affections affectant les vaisseaux sanguins du cerveau, comme l'infarctus cérébral, sont une maladie majeure", a commenté Tanikawa. "Elles ont non seulement un taux de mortalité élevé, mais ceux qui survivent luttent contre de graves séquelles. Je pense que cette recherche deviendra le fondement de traitements médicaux qui pourraient aider ces patients."
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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