Выращивание нервов

Тюнинг мозга: нервные клетки восстанавливаются

Даже самая могучая машина, способная поднять десятки тонн, становится совершенно беспомощной, когда команды с пульта управления перестают доходить до исполнительных механизмов. При этом силовая установка может быть исправной, но такая мелочь, как отсутствие контакта в информационно-командной системе, приводит к полному обездвиживанию машины. Так и в живом организме: в результате травмы или дегенеративных заболеваний возникает потеря связи между нервной системой и совершенно здоровыми мышцами (паралич).

В таком состоянии живут миллионы людей по всему миру. Вернуть им активность можно двумя способами: восстановив прежний канал коммуникации или проложив новый. Нейрофизиологи из отделения нейромоторики Института неврологии Лондонского университетского колледжа с коллегами из Медицинского исследовательского совета Центра нейробиологии Лондонского королевского колледжа пошли по второму пути. Они вырастили внутри организма мышей новые работающие нервы.

Линда Гринсмит, профессор Центра нейромышечных заболеваний Института неврологии Лондонского Университетского колледжа:

«Наш метод восстановления работоспособности парализованных конечностей имеет серьезные преимущества перед существующими методами. Традиционная электрическая стимуляция нервов может быть болезненной и приводит к быстрой усталости мышц. Более того, если моторные нейроны разрушены в результате травмы или заболевания, электрическая стимуляция попросту бесполезна. Лет через пять мы надеемся довести нашу методику до испытаний на людях и, возможно, разработать лечение для людей с парализованными мышцами, в частности, для тех, кто утратил способность дышать самостоятельно из-за паралича мышц диафрагмы — создав что-нибудь наподобие оптического стимулятора моторных нейронов».

От пробирки до организма

Идея состояла в том, чтобы в область разрыва волокон пересадить нейроны, полученные в пробирке (in vitro). Их отростки должны постепенно вытянуться в нужном направлении и образовать альтернативный кабель, который (в научных целях) можно включать и выключать с помощью методов оптогенетики. В мышиные эмбриональные стволовые клетки ученые внедрили ген светочувствительного белка, каналродопсина-2 (ChR2), а затем из этого клеточного материала вырастили молодые моторные нейроны мыши (класс нейронов, соединяющихся с мышечной тканью). Такие клетки могут возбуждаться под действием света.

Затем у взрослых мышей в области бедра нитью перетягивали седалищный нерв, блокируя сигнал к мышцам задней лапы. Чтобы вернуть мышцам работоспособность и заодно проверить свою методику, ученые подсадили в бедренную нервную ткань смесь стволовых клеток и выращенных ранее молодых нейронов (так называемые эмбриоидные тельца). Новые клетки прижились, нейроны созрели и в течение месяца отрастили вдоль седалищного нерва длиннющие аксоны, достигнув соответствующих групп мышц. Гистологический анализ показал, что необходимые соединения с мышцами установлены, а методы оптогенетики позволили убедиться, что они работают.

Перспективы данной методики вполне очевидны: если не удается восстановить неработающие связи внутри организма, можно создать новые. В то же время до применения в медицине и помощи больным еще очень далеко. Прежде всего нужно изучить долговременный эффект пересадки нейронов, желательно на протяжении лет, а не месяцев. Опыты на мышах не гарантируют, что методика будет работать на людях, — это также придется проверять. Нужны крошечные светодиоды, которые имплантируются в ткань, и безопасные средства доставки генов. Это задачи на будущее. Работа британских нейрофизиологов показывает принцип, возможную стратегию восстановления функций периферической нервной системы. Это достоверно работает в живом организме, но масса важнейших экспериментов еще впереди.

Активировать нейроны можно простым способом, подавая на них электрический разряд. Но в этом случае воздействие происходит на все клетки в области электрода. Если же нужно включать клетки избирательно, в данном случае только пересаженные нейроны, ученые используют методы оптогенетики (см. «ПМ» №5’2014). Короткими вспышками света нейрофизиологи освещали нервную ткань на задних лапах мышей, находящихся под анестезией, и наблюдали сокращение мышц в ответ, в полном соответствии со стимуляцией. Можно заключить, что нейроны из пробирки не только разряжались электрическим импульсом, но и успешно доводили его до мышц по своим отросткам. Иными словами, они взяли на себя обязанности перетянутого (отключенного) нерва.

Оптика в биологии

Вместе с тем нет никаких сомнений, что оптические технологии будут все активнее проникать в медицину. Если оптогенетика пока остается исключительно исследовательским инструментом, то лазеры, например, уже вовсю применяются в различных приложениях. Это прежде всего фототермолиз, который позволяет убирать шрамы, рубцы и прочие новообразования на коже за счет избирательного разрушения путем нагрева лазером выбранных клеток-мишеней. Кроме того, лазер используют для заживления ран и трофических язв. Мощным способом его применения в перспективе стала бы технология активации лекарств внутри организма. Если действие лекарства запускается светом, можно добиться очень точного выбора, когда и в какой точке тела оно должно сработать. Это существенно изменило бы клиническую практику и разработку препаратов. А в сочетании с оптогенетикой управляемость возрастет еще на порядок. Специалисты смогут извне задать не только время и место активности лекарства, но и то, какие клетки на него отреагируют. В рамках стратегии, описанной в статье, с помощью лазера можно было бы контролировать вытяжение аксонов нервных клеток, буквально указывая им путь. Для этого нужны активируемые лазерным лучом нейротрофины (молекулы, способствующие росту) и восприимчивость к ним нейронов, включаемая оптогенетически. Так можно обеспечить точную прокладку новых нервных волокон, причем исключительно вновь подсаженными клетками. Прогресс в этой области стремительный, и отдельные фантазии рано или поздно становятся реальностью.

Ученые не так давно научились выращивать ткани, которые повторяют большинство органов человеческого тела. Однако известно, что мозг – это самый непонятный объект во Вселенной. Несмотря на это, специалисты уверяют, что могут его повторить в лабораторных условиях.

Выращивание нервной ткани – очень трудоемкий процесс, из-за сложного характера клеток. Их довольно много разных типов, и они создают уникальную систему размещения каждого нейрона в трёхмерном пространстве. И все же, ученые провели успешные попытки по воссозданию частей мозга. Аденогипофиз мыши был получен в результате использования скопления стволовых клеток.
Головной мозг человека будет гораздо тяжелее вырастить. Ведь было изучено в мельчайших подробностях, из чего он состоит, но остается загадкой, как эти детали работают. Поэтому, даже если ученые и смогут воссоздать систему нейронов, то, как заставить их обучаться и думать – неизвестно. В противном случае, при сборке «искусственного человека» будет получен взрослый с уровнем развития как у ребенка.
Тем не менее, умение воссоздавать хотя бы части человеческого мозга стало бы незаменимым во время повреждений из-за травм и болезней.

Выращивание нервов

Авторизуйтесь, чтобы воспользоваться бонусными iG балами,
или зарегистрируйтесь, чтобы иметь возможность получать бонусы,
экономить деньги и время при следующих покупках.

В ближайшее время мы свяжемся с Вами для уточнения деталей заказа.

Разработана новая методика выращивания нервных клеток для трансплантации

В результате исследования, проведенного под эгидой Национального института биомедицинской визуализации и биоинженерии (США), удалось создать новую методику выращивания нервной ткани, пригодной для трансплантации в мозг. Ученые использовали микроскопические полимерные трехмерные каркасы (скаффолды), на которых выращивали нейроны, полученные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Результаты своей работы они опубликовали в научном журнале Nature Communications.

Такие широко известные патологии, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона, относятся к обширной группе нейродегенеративных заболеваний. И хотя в основе их развития лежат разные причины, общим для них является гибель нервных клеток — нейронов. На начальных стадиях развития с этими болезнями можно бороться медикаментозными средствами, но на поздних стадиях, когда количество погибших нервных клеток достигает критической величины, радикальным лечением могла бы стать трансплантация нейронов. Разработанная в последние годы методика получения индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (иСК) позволяет получать из клеток кожи практически любой другой тип клеток. Это открывает широкие перспективы для искусственного создания тканей и даже целых органов. Данная область медицины получила название тканевой инженерии. При этом можно использовать собственные клетки пациента, что минимизирует риск отторжения трансплантата иммунной системой организма.

Однако возможность получения любого типа клеток еще не означает возможность создания любой ткани. Дело в том, что ткани и органы состоят из разных типов клеток, которые расположены в определенном порядке друг относительно друга. Кроме того, пространство между клетками заполнено межклеточным веществом, создающим своеобразный каркас, удерживающий клетки в пространстве.

Предыдущие попытки трансплантации нейронов в мозг в виде раствора отдельных клеток оказались неудачными. Поэтому ученые решили вырастить в искусственных условиях небольшие фрагменты нервной ткани. Для этого они создали нечто вроде микроскопического каркаса из полимеров, в который поместили нервные стволовые клетки. Каркас представляет собой подобие губки.

Основной сложностью оказалась подборка правильного размера пор. Если поры были слишком малы, то нервные клетки физически не помещались между ними, а если слишком велики, то нейроны оказывались настолько далеко друг от друга, что не могли найти друг друга и образовать нервную сеть. В итоге подобрав правильные размеры пор, ученые смогли вырастить нормально функционирующую ткань.

Опыты по трансплантации такой нервной ткани, созданной из человеческих стволовых клеток, в мозг мышей оказались успешными. Выживаемость нейронов, выращенных на полимерном каркасе, после трансплантации была в 40 раз выше, чем выживаемость нейронов при их введении в мозг в виде раствора отдельных клеток.

Теперь авторы планируют модифицировать методику, для того чтобы выращивать нейроны, вырабатывающие дофамин. Именно этот подтип нервных клеток гибнет при болезни Паркинсона. Разработка этой методики откроет реальные перспективы для лечения людей, страдающих от этого заболевания.

Нижегородские ученые выращивают нервные клетки

22.12.2016, 10:25 Наука 87

Нижегородские ученые нашли ответ на, казалось бы, вечный вопрос — где набраться ума. Несколько лет они кропотливо выращивали его в лабораториях. Точнее, изучали нервные клетки и, наконец, нашли способ их получения.

Разработанная технология уникальна, она поможет тысячам пациентов вернуться к полноценной жизни после травмы. Детали — у Антона Гуськова.

Содержимое этой крошечной пробирки учёные называют настоящим прорывом в науке. Внутри — искусственно выращенные клетки головного мозга. Рассмотреть их можно только при помощи электронного микроскопа — он дает увеличение в 800 раз. Видно, что нейроны — так называются эти клетки — объединились между собой и образовали единую сеть. Точно из такой же нейронной сети состоит и головной мозг человека. А значит, в будущем этими искусственно созданными клетками вполне можно будет заменить то, что дано нам от природы, но по каким-то причинам пришло в негодность.

Борис Шахов: «Есть такое расхожее мнение, что нервные клетки не восстанавливаются. Так вот мы хотим опровергнуть это мнение. И хотим с помощью клеточных технологий сделать так, чтобы целые участки мозга восстанавливались».

Если важнейший орган центральной нервной системы можно было бы восстановить, это существенно бы облегчило жизнь многим людям: например, тем, кто перенес инсульт, и тем, кто получил черепно-мозговую травму. В обоих случаях клетки мозга зачастую погибают, а люди теряют память.

Ирина Мухина: «После травмы нейронная сеть разрушается. И — это очень известный факт — человек не может вспомнить, кто он, что он. Вот такая амнезия связана с тем, что нейронные сети нарушены».

Восстановить поврежденную нейронную сеть в мозге пациентов-добровольцев, а значит, вернуть им и утраченную память, ученые Нижегородской медицинской академии планируют не раньше, чем через пять-восемь лет. Пока же свои эксперименты они ставят на лабораторных мышах.

Этого грызуна только что ударило электрическим током. Доза несмертельная, но достаточная для того, чтобы животное запомнило: в этом темном отсеке оно испытало сильную боль, а значит заходить туда больше не надо. И это при том, что врожденный инстинкт наоборот заставляет как можно скорее покинуть соседний светлый отсек и перейти в темный, который напоминает мыши нору.

Ирина Белоусова: «Мышь, у которой все нормально с памятью, не будет забегать повторно в темный отсек».

Но с легкой руки ученых грызун получает черепно-мозговую травму средней тяжести — совсем как человек в результате несчастного случая — и, как показывают новые опыты, напрочь забывает про опасность удара электрическим током, то есть вновь заходит в темный отсек. Впрочем, те мыши, которым заменили пораженные при травме участки головного мозга искусственно выращенными в пробирке клетками, ведут себя уже иначе.

Роман Лапшин: «Те же мыши, которым были внедрены искусственные нейроны, показывали восстановление памяти и не заходили в темный отсек».

В ходе своего эксперимента нижегородские ученые заметили и другую особенность, причины которой пока не могут досконально объяснить. По субъективным оценкам, мыши с вживленными искусственно выращенными нейронами, в отличие от остальных членов стаи, значительно лучше идут на контакт с человеком и своими повадками даже напоминают кошку, которую в условиях повышенной стерильности здесь, отродясь, не видали.

Антон Гуськов: «Вот этот грызун стал одним из первых, кто на себе испытал действие искусственно выращенных клеток головного мозга. Говорят, он стал значительно умнее. И в принципе, это хорошо заметно. Не знаю, как собеседник, а слушатель из него прекрасный. Привет, как дела? Очень живо всем интересуется и если бы мог что-то в ответ сказать, обязательно бы сказал».

Теоретически, говорят ученые, прибавить ума с помощью их научной разработки в будущем можно будет не только мыши, но и человеку. По аналогии с устаревшим компьютером — добавил микросхему с памятью и производительность выросла. Но стать умнее — советуют медики — вполне можно и без их помощи. И уже сейчас.

Ирина Мухина: «Мозг обладает очень колоссальной по сравнению с компьютером памятью и возможностями. И «апгрейдить» сам мозг можно и другими способами, не обязательно применять эти клетки. Просто тренировкой, чтением, стихотворения заучивать и так далее».

А вот пациентам с расстройствами памяти, искусственно созданные клетки головного мозга, действительно могут пригодиться. Нижегородские ученые, по их словам, первыми в стране сумели успешно вырастить в пробирке нейроны. В мире похожие разработки пока есть только у японцев.

• Журнал «Фармацевт Практик»
• >
• Архіви
• >
• Наука
• >
• Как выращивают искусственные органы?

Как выращивают искусственные органы?

Как выращивают искусственные органы?

Искусственное выращивание органов может спасти миллионы человеческих жизней. Регулярно поступающие новости из сферы регенеративной медицины звучат обнадеживающе и многообещающе. Кажется, что уже не за горами тот день, когда биоинженерные ткани и органы будут так же доступны, как запчасти к автомобилям

Успехи регенеративной медицины

Методы терапии с использованием клеточных технологий уже многие годы успешно применяют во врачебной практике. Созданы и успешно используются искусственные органы и ткани, полученные с помощью методов клеточной терапии и тканевой инженерии. К практическим достижениям в области регенеративной биомедицины относится выращивание хрящевых тканей, мочевого пузыря, уретры, сердечных клапанов, трахеи, роговицы и кожи. Удалось вырастить искусственный зуб, пока только в организме крысы, но стоматологам стоит задуматься о кардинально новых подходах. Была разработана технология восстановления гортани после операции по ее удалению и уже выполнено много таких операций. Известны случаи успешной имплантации трахеи, выращенной на донорской матрице из клеток пациента. В течение многих лет осуществляют трансплантацию искусственной роговицы.

Уже налажено серийное производство биопринтеров, которые слой за слоем печатают живые ткани и органы заданной трехмерной формы

Самыми простыми для выращивания оказались хрящевая ткань и кожа. В деле выращивания костей и хрящей на матрицах достигнут большой прогресс. Следующий уровень по сложности занимают кровеносные сосуды. На третьем уровне оказались мочевой пузырь и матка. Но эта ступень уже пройдена в 2000–2005 гг., после успешного завершения ряда операций по трансплантации искусственного мочевого пузыря и уретры. Тканевые имплантаты вагины, выращенные в лаборатории из мышечных и эпителиальных клеток пациенток, не только успешно прижились, сформировав нервы и сосуды, но и нормально функционируют уже около 10 лет.

Самыми сложными органами для биомедицины остаются сердце и почки, которые имеют сложную иннервацию и систему кровеносных сосудов. До выращивания целой искусственной печени еще далеко, однако фрагменты ткани печени человека уже получены с помощью метода выращивания на матрице из биоразлагаемых полимеров. И хотя успехи очевидны, замена таких жизненно важных органов, как сердце или печень, их выращенными аналогами — все-таки дело будущего, хотя, возможно, и не очень далекого.

Матрицы для органов

Нетканые губчатые матрицы для органов делают из биоразрушаемых полимеров молочной и гликолевой кислот, полилактона и многих других веществ. Большие перспективы и у гелеобразных матриц, в которые, кроме питательных веществ, можно вводить факторы роста и другие индукторы дифференцировки клеток в виде трехмерной мозаики, соответствующей структуре будущего органа. А когда этот орган сформируется, гель бесследно рассасывается. Для создания каркаса также используют полидиметилсилоксан, который можно заселить клетками любой ткани.

Базовая технология выращивания органов, или тканевая инженерия, заключается в использовании эмбриональных стволовых клеток для получения специализированных тканей

Следующий шаг — это выстилание внутренней поверхности полимера незрелыми клетками, которые затем образуют стенки кровеносных сосудов. Далее другие клетки желаемой ткани по мере размножения будут замещать биоразлагаемую матрицу. Перспективным считается использование донорского каркаса, определяющего форму и структуру органа. В экспериментах сердце крысы помещали в специальный раствор, с помощью которого удаляли клетки мышечной сердечной ткани, оставив другие ткани нетронутыми. Очищенный каркас засеивали новыми клетками сердечной мышцы и помещали в среду, имитирующую условия в организме. Всего через четыре дня клетки размножились настолько, что начались сокращения новой ткани, а через восемь дней реконструированное сердце уже могло качать кровь. С помощью этого же метода на донорском каркасе была выращена новая печень, которую затем пересадили в организм крысы.

Базовая технология выращивания органов

Пожалуй, нет ни одной биологической ткани, к попыткам синтезирования которой не приступила бы современная наука. Базовая технология выращивания органов, или тканевая инженерия, заключается в использовании эмбриональных стволовых клеток для получения специализированных тканей. Эти клетки затем помещают внутрь структуры соединительной межклеточной ткани, состоящей преимущественно из белка коллагена.

Матрицу из коллагена можно получить путем очистки от клеток донорской биологической ткани или создать ее искусственным путем из биоразрушаемых полимеров либо специальной керамики, если речь идет о костях. В матрицу помимо клеток вводят питательные вещества и факторы роста, после чего клетки формируют целый орган или его фрагмент. В биореакторе удалось вырастить мышечную ткань с готовой кровеносной системой.

Самыми сложными органами для биомедицины остаются сердце и почки, которые имеют сложную иннервацию и систему кровеносных сосудов

Эмбриональные стволовые клетки человека индуцировали к дифференцировке в миобласты, фибробласты и клетки эндотелия. Прорастая вдоль микротрубочек матрицы, эндотелиальные клетки сформировали русла капилляров, вошли в контакт с фибробластами и заставили их переродиться в гладкомышечную ткань. Фибробласты выделили фактор роста сосудистого эндотелия, который способствовал дальнейшему развитию кровеносных сосудов. При пересадке мышам и крысам такие мышцы приживались намного лучше, чем участки ткани, состоящие из одних мышечных волокон.

Используя трехмерные клеточные культуры, удалось создать простую, но вполне функциональную печень человека. В совместной культуре эндотелиальных и мезенхимальных клеток при достижении определенного соотношения начинается их самоорганизация и образуются трехмерные шарообразные структуры, представляющие собой зачаток печени. Через 48 ч после трансплантации этих фрагментов в организм мышей устанавливаются связи с кровеносными сосудами и внедренные части способны выполнять характерные для печени функции. Проведены успешные эксперименты по имплантации крысе легкого, выращенного на очищенной от клеток донорской матрице.

Воздействуя на сигнальные пути индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, удалось получить органоиды легких человека, состоящие из эпителиальных и мезенхимальных компартментов со структурными особенностями, характерными для легочных тканей. Биоинженерные зародыши подчелюстных слюнных желез, сконструированные in vitro, после трансплантации способны развиваться в зрелую железу путем формирования гроздьевидных отростков с мышечным эпителием и иннервацией.

Разработаны 3D-органоиды глазного яблока и сетчатки глаза с фоторецепторными клетками: палочками и колбочками. Из недифференцированных эмбриональных клеток лягушки вырастили глазное яблоко и вживили его в глазную полость головастика. Через неделю после операции симптомы отторжения отсутствовали, и анализ показал, что новый глаз полностью интегрировался в нервную систему и способен передавать нервные импульсы.

А в 2000 г. опубликованы данные о создании глазных яблок, выращенных из недифференцированных эмбриональных клеток. Выращивание нервной ткани наиболее сложно из-за многообразия типов составляющих ее клеток и их сложной пространственной организации. Однако на сегодня существует успешный опыт выращивания аденогипофиза мыши из скопления стволовых клеток. Создана трехмерная культура органоидов клеток головного мозга, полученных из плюрипотентных стволовых клеток.

Читайте также: Создан материал для 3D печати искусственных костей

Напечатанные органы

Уже налажено серийное производство биопринтеров, которые слой за слоем печатают живые ткани и органы заданной трехмерной формы. Принтер способен с высокой скоростью наносить живые клетки на любую подходящую подложку, в качестве которой используют термообратимый гель. При температуре ниже 20 °С он представляет собой жидкость, а при нагреве выше 32 °С затвердевает. Причем печать осуществляется «из материала заказчика», то есть из растворов живых клеточных культур, выращенных из клеток пациента. Клетки, напыляемые принтером, через некоторое время сами срастаются. Тончайшие слои геля придают конструкции прочность, а затем гель можно легко удалить с помощью воды. Однако чтобы таким способом можно было сформировать функционирующий орган, содержащий клетки нескольких типов, необходимо преодолеть ряд сложностей. Механизм контроля, за счет которого делящиеся клетки формируют правильные структуры, еще не понятен до конца. Однако представляется, что несмотря на сложность этих задач, они все же решаемы и у нас есть все основания верить в стремительное развитие медицины нового типа.

Биобезопасность применения плюрипотентных клеток

От регенеративной медицины ждут очень многого и вместе с тем развитие этого направления порождает множество морально-этических, медицинских и нормативно-правовых вопросов. Очень важной проблемой является биобезопасность применения плюрипотентных стволовых клеток. Уже научились перепрограммировать клетки крови и кожи c помощью факторов транскрипции в индуцированные стволовые плюрипотентные клетки. Полученные культуры стволовых клеток пациента в дальнейшем могут развиваться в нейроны, ткани кожных покровов, клетки крови и печени. Следует помнить, что во взрослом здоровом организме плюрипотентных клеток нет, но они могут спонтанно возникать при саркоме и тератокарциноме. Соответственно, если ввести в организм плюрипотентные клетки или клетки с индуцированной плюрипотентностью, то они могут спровоцировать развитие злокачественных опухолей. Поэтому необходима полная уверенность в том, что в трансплантируемом пациенту биоматериале таких клеток не содержится. Сейчас разрабатываются технологии, позволяющие прямо получить клетки тканей определенного типа, минуя состояние плюрипотентности.

В XXI в. с развитием новых технологий медицина обязана перейти на качественно новый уровень, который позволит своевременно «отремонтировать» организм, пораженный тяжелой болезнью или возрастными изменениями. Хочется верить, что совсем скоро выращивать органы прямо в операционной из клеток пациента будет так же просто, как цветы в оранжереях. Надежду подкрепляет то, что технологии выращивания тканей уже работают в медицине и спасают жизни людей.

Сайт о нанотехнологиях #1 в России

Травмы спинного мозга – вещь очень серьезная. Большинство тех, кто страдает вследствие получения таких травм, полностью не выздоравливают, и многие даже остаются частично или полностью парализованы. Хотя ученые и сделали уже огромные шаги в изучении того, как травмы спинного мозга повреждают нервы и как в будущем можно излечивать эти травмы, и даже как эти пациенты могут бороться с травмой в процессе лечения, но до сих пор пока никто не знает, как залечивать сами нервы после такого повреждения. Однако, ученые Имперского колледжа Лондона недавно открыли механизм, который позволяет им «чинить» нервы, и даже регенерировать их в центральной нервной системе (ЦНС) после повреждения спинного мозга.

Исследовательская группа начала с изучения периферической нервной системы (которая контролирует нервы, не связанные с головным и спинным мозгом). ПНС восстанавливает около 30% поврежденных нервов, возвращая осязание и двигательные функции в эти части тела. Из-за того, что ЦНС не делает этого, ученые решили изучить этот процесс в ПНС и увидеть, можно ли использовать аналогичный процесс в ЦНС. Изучив мышей и их клетки, исследователи сравнили две реакции. Выяснилось, что ПНС имеет химические процессы, которые сигнализируют и провоцируют рост новых нервов, и причиной тому белок под названием P300/CBP-ассоциированный фактор: именно он является катализатором процесса.

Следующим этапом исследования была инъекция P300/CBP в тела мышей с поврежденной ЦНС. Результаты были многообещающими: эти мыши имели повышенное количество нервных клеток, которые восстановились. Это означает, что есть потенциал для восстановления нервов в центральной нервной системе, даже после получения травмы спинного мозга. Пока все исследования на ранних стадиях. Следующим этапом будет попытка восстановления движения у мыши, после терапии при помощи белка P300/CBP. Если все пройдет успешно, идея создания нового медикамента, который может провоцировать этот процесс у людей, приведет к клиническим пробам.Травмы спинного мозга – вещь очень серьезная. Большинство тех, кто страдает вследствие получения таких травм, полностью не выздоравливают, и многие даже остаются частично или полностью парализованы. Хотя ученые и сделали уже огромные шаги в изучении того, как травмы спинного мозга повреждают нервы и как в будущем можно излечивать эти травмы, и даже как эти пациенты могут бороться с травмой в процессе лечения, но до сих пор пока никто не знает, как залечивать сами нервы после такого повреждения. Однако, ученые Имперского колледжа Лондона недавно открыли механизм, который позволяет им «чинить» нервы, и даже регенерировать их в центральной нервной системе (ЦНС) после повреждения спинного мозга.

Исследовательская группа начала с изучения периферической нервной системы (которая контролирует нервы, не связанные с головным и спинным мозгом). ПНС восстанавливает около 30% поврежденных нервов, возвращая осязание и двигательные функции в эти части тела. Из-за того, что ЦНС не делает этого, ученые решили изучить этот процесс в ПНС и увидеть, можно ли использовать аналогичный процесс в ЦНС. Изучив мышей и их клетки, исследователи сравнили две реакции. Выяснилось, что ПНС имеет химические процессы, которые сигнализируют и провоцируют рост новых нервов, и причиной тому белок под названием P300/CBP-ассоциированный фактор: именно он является катализатором процесса.

Следующим этапом исследования была инъекция P300/CBP в тела мышей с поврежденной ЦНС. Результаты были многообещающими: эти мыши имели повышенное количество нервных клеток, которые восстановились. Это означает, что есть потенциал для восстановления нервов в центральной нервной системе, даже после получения травмы спинного мозга. Пока все исследования на ранних стадиях. Следующим этапом будет попытка восстановления движения у мыши, после терапии при помощи белка P300/CBP. Если все пройдет успешно, идея создания нового медикамента, который может провоцировать этот процесс у людей, приведет к клиническим пробам.

Стоматологи научились выращивать зубы

Достижения стоматологов зашли так далеко, что позволили выращивать зубы из стволовых клеток пульпы. Для справки отметим, что пульпа представляет собой живую ткань зуба, которая состоит из кровеносных и лимфатических сосудов, а также нервных волокон. Благодаря такому прогрессу процедура удаления зубного нерва в эстетической стоматологии скоро станет пережитком прошлого. К открытию привели совместные усилия американских, британских, японских и южнокорейских ученых. Испытания над животными показали, что регенерации подлежит рыхлая волокнистая соединительная ткань зуба, которая наполняет его полость.

Благодаря инновационным разработкам в стоматологии появляется возможность сохранить зуб, предотвратив его удаление. Суть эксперимента заключалась в том, что зародышевая ткань растилась в специфической питательной среде в течение нескольких суток. Пятидневный зуб помещался в десну, откуда он прорастал через месяц, а если быть точным, то ровно через 36 суток. На 49 день зубы обретали окончательный нормальный вид, а также положение, при которых наблюдались желаемые жевательные процессы. Некоторые стоматологи делают попытки по выращиванию целого зуба, а именно, полноценной пульпы в глубине зубной эмали.

Эстетическая стоматология для восстановления пульпы применяет специальный гидрогель, который получен из малого белка. Полученное вещество инъецируют в ствол зуба, которое впоследствии становится основой для роста новых клеток, кровеносных сосудов и зубных нервов.

Ученые вывели и еще один метод выращивания живой зубной ткани. Он заключается в извлечении пульпы из родного зуба мудрости и выделения стволовых клеток для последующей пересадки с молекулами-стимуляторами. В скором будущем ожидается старт клинических испытаний в современной стоматологиина пациентах.

Смелые надежды ученых позволяют верить в то, что стоматология позволит выращивать зубы непосредственно в ротовой полости через каких-то 5 лет. Технология регенерации зубной ткани заменит процесс пломбировки, имплантации и протезирования. Зубам мудрости, наконец-то, нашли применение. Как показали исследования, структура и свойства выращенных зубов идентичны натуральным. Наблюдаются лишь незначительные отклонения от нормы в форме кончиков зубов и их положении. Современные стоматологи работают над исправлением этих огрехов.

Новые зубы будут выращивать прямо во рту

Того, кому хоть однажды удаляли зубной нерв, эта новость очень порадует. С самой мучительной болью будет скоро покончено. Новые испытания, проведенные исследователями от Южной Кореи , Японии , США и Великобритании , на животных показали, что процедуры, связанные со стволовыми клетками способствуют восстановлению крайне важной живой ткани зуба — пульпы. Процесс еще находится на ранних этапах разработки, но в случае успеха он может означать сокращение или даже устранение необходимости болезненного удаления зубного нерва.

— Вся концепция регенерации пульпы состоит в том, чтобы попытаться сохранить зуб живым. Это означает, что естественные механизмы защиты зуба будут сохраняться,- говорит специалист по биологии ротовой полости, профессор Бирмингемского университета (Великобритания) Тони Смит.

Некоторые ученые сосредоточились на выращивании полностью новых зубов. Большинство пытается вырастить новую здоровую пульпу внутри твердой оболочки зубной эмали, либо стимулируя рост стволовых клеток, либо лучше контролируя воспаление, вызываемое инфекцией.

Регенерацию пульпы проводят при помощи гидрогеля, содержащего малый белок. Желатиноподобная субстанция вводится в зуб и служит основой, на которой растут клетки, кровеносные сосуды и нервы пульпы.

Другой подход состоит в том, чтобы извлечь пульпу из зуба и выделить стволовые клетки, а потом пересадить стволовые клетки с молекулами, стимулирующими их рост, назад в полость зуба. Клинические испытания на людях метода с гидрогелем начнутся не позднее, чем через два-три года, и он станет применяться при лечении зубов через пять лет.

ИЗ ДОСЬЕ «КП»

Сенсационные опыты ведутся в Японии

В 2009 году интернет и газеты всего мира пестрели кричащими заголовками два года назад: ученые вырастили у мыши полноценный зуб на месте вырванного! Профессор Такаси Цудзи из токийского Университета естественных наук изучил поведение зародышевых клеток, из которых в организме мыши формируются зубы, и придумал способ стимулировать их рост. Тогда ему удалось провести операцию во рту грызуна. И тот вскоре защелкал искусственно выращенным клычком. А в 2011 году ученый усовершенствовал и ускорил процесс.

Теперь зубы выращивают так. Из зародышей мышей извлекается 40-50 тысяч стволовых «зубных» клеток, выращивают их некоторое время не во рту, а в специальном составе — желеобразном коллагене. Потом, когда вырастает зародыш зуба размером около полмиллиметра, его пересаживают взрослой мыши на место вырванного резца. Через 37 дней зуб пробивается через десну . А спустя 49 дней новый резец ничем не отличается от старого, родного. У «новичка» столь же крепкая эмаль, он так же прочно крепится в челюсти, сохраняя естественную чувствительность: внутри зуба прорастают нервы и кровеносные сосуды. Новые зубы отлично справляются с любой пищей мышек.

Читайте также

Донорские органы заключенных из Китая стали движущей силой трансплантологии

Медики требуют изъять из научного оборота более 400 статей, потому что научные знания не должны быть получены варварским путем

Редчайший алмаз в форме сердца обнаружили среди вечной мерзлоты в Якутии

Его возраст – больше 300 миллионов лет [видео]

В NASA простились с Opportunity

Марсоход, сфотографировавший бревно на Марсе, не пережил пыльную бурю [видео]

Жестокие компьютерные игры не делают подростков агрессивными в реальной жизни

Психологи Оксфорда и Кардиффа месяц следили за поведением тысячи геймеров, но не выявили у них признаков усиления антисоциального поведения

Солнечное гало над Ямбургом: оптическую иллюзию засняли очевидцы

Три Солнца осветили тундру утром 13 февраля

Ученые: Через 100 лет на Земле не останется насекомых

Надвигается апокалипсис — цепная реакция смерти

Какой доход приносили крепостные Пьеру Безухову

Разбираемся со специалистом по экономической истории как на самом деле жили наши предки

Ученые выяснили: мужской или женский мозг изнашивается быстрее

А вы как думаете, кому повезло больше?

Найдены останки землян, которые ползали по нашей планете 2,1 миллиарда лет назад

Существа — возможно, первые на Земле — обнаружены в Габоне, похожие на них — на Марсе.

Вспышка-убийца на соседней звезде показала: Солнце может погубить нас в один момент

В созвездии Ориона, случился катаклизм чудовищной мощности

Академик РАН Илону Маску по поводу его двигателя: «А на сколько процесс горения устойчив?»

Создатель легендарного ракетного двигателя РД-180 считает: рано утверждать, что американский Raptor, лучше [видео]

NASA: «Край света» оказался плоским

Получены новые снимки астероида Ultima Thule, расположенного в поясе Койпера [видео]

Загадочные вспышки в атмосфере Земли: зафиксировав их, российский спутник вышел из строя

Космический аппарат «Михайло Ломоносов» озадачил ученых [видео]

Чарльз Дарвин: Рассказать обществу о моей теории все равно, что признаться в убийстве

12 февраля исполняется 210 лет великому натуралисту, который обосновал, почему человек не венец божественного творения, а хитроумная обезьяна, утратившая хвост в процессе эволюции

Малышева: надо поостеречься различных рейтингов о вреде смартфонов

Врач-терапевт дала комментарии для Радио «Комсомольская правда» по поводу исследования гаджетов на предмет опасности их излучения [видео]

Психически нездоровые люди — бич божий социальных сетей

Кому полезно почаще заглядывать на свою страничку, а кому лучше выйти из числа активных пользователей

Эликсир бессмертия: будем ли мы жить вечно

Разбираемся вместе с футурологом Константином Фрумкиным в подкасте «Передача данных» Радио «Комсомольская правда»

Ученые проверили: в самом ли деле есть разница, что пить сначала — вино или пиво

Решающие эксперименты прошли в Германии

Возрастная категория сайта 18+