[ad_1]
(Noticias de Nanowerk) Pocas lesiones humanas son tan catastróficas como las de la columna vertebral. Un accidente, una enfermedad o los efectos de la violencia en la columna pueden provocar trastornos funcionales e incluso parálisis en casi cualquier parte del cuerpo.
La columna vertebral es enormemente compleja, solo se puede regenerar de forma limitada y las consecuencias para la salud suelen ser a largo plazo y crónicas.
Si bien no existe una forma conocida de reparar la lesión de la médula espinal (SCI), los científicos pueden estar en la cúspide de algunos avances importantes. Se están buscando nuevos enfoques para revertir el daño a los nervios, y algunos investigadores intentan remodelar la arquitectura de la médula espinal utilizando materiales desarrollados en el laboratorio.
La profesora Paula Marques, científica de materiales de la Universidad de Aveiro en Portugal, y sus colegas están tratando de moldear un biomaterial específico en un andamio que pueda reemplazar el tejido espinal dañado. Esto crea un puente de trabajo sobre un área lesionada, lo que le da al cerebro una forma alternativa de comunicarse con el cuerpo.
La esperanza es que en la próxima década estos biomateriales conduzcan a tratamientos radicalmente nuevos para las 250-500 000 personas que sufren lesiones de la médula espinal en todo el mundo cada año.
«Incluso una pequeña mejora en el tratamiento puede resultar en un gran cambio en la calidad de vida», dijo el Prof. Marques.
![columna vertebral](https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/id61480_1.jpg)
regeneración nerviosa
Además, el implante de andamio apoyaría la regeneración de las células nerviosas naturales, lo que eventualmente permitiría que el cuerpo reanude su función natural sin ayuda.
El profesor Marques es el investigador principal del proyecto NeuroStimSpinal, un proyecto EIC Pathfinder de Horizonte 2020 que se centra en el material basado en grafeno en combinación con un material rico en proteínas de origen humano conocido como «matriz extracelular descelularizada». En el cuerpo humano, una matriz extracelular proporciona la estructura y el soporte para las células vivas.
Esta mezcla de matriz y material basado en grafeno crea una estructura 3D que imita hábilmente la morfología de la médula espinal natural. Forma la columna vertebral del implante del proyecto, por así decirlo.
El grafeno exhibe excelentes propiedades eléctricas, lo que significa que una corriente puede fluir a lo largo de él, un requisito para cualquier material que pueda usarse para enviar impulsos eléctricos a lo largo de la médula espinal.
Es importante destacar que el andamio es poroso, lo que significa que las células y el líquido cefalorraquídeo pueden atravesarlo. También es biocompatible, lo que evita el rechazo por parte del cuerpo y es biodegradable, por lo que puede programarse para degradarse con el tiempo.
función de recuperación
La profesora Marques describe su trabajo como «perturbador» y dice que el precio potencial de restaurar la función de las personas con parálisis es enorme.
«Veo verdadera esperanza», dijo. «Mi única frustración es que no podemos avanzar más rápido en esta investigación: las lesiones de la médula espinal tienen un impacto enorme en la vida humana».
Hay dos tipos principales de células en el tejido nervioso: las neuronas, que transmiten impulsos eléctricos, y las células gliales, que no son conductoras y proporcionan un sistema de apoyo para las neuronas.
En experimentos de laboratorio, el equipo de NeuroStimSpinal, que incluye expertos en ciencia de los materiales, ingeniería eléctrica, física y biología, descubrió que cuando sus andamios están revestidos con células progenitoras neurales embrionarias (células que se renuevan y tienen el potencial de convertirse en neuronas o neuronales). células gliales) y se aplica un estímulo eléctrico, las células madre «vacías» se diferencian con éxito en una mezcla de los dos tipos de células.
«Esto es muy alentador», dijo el profesor Marques. «Esto demuestra que el andamio puede proporcionar un buen entorno para el nuevo crecimiento de las células nerviosas».
Su grupo es uno de los pocos en el mundo que han logrado desarrollar células madre neurales en nuevas líneas celulares en condiciones de laboratorio.
Sin embargo, tal éxito no se ha logrado en animales vivos. La profesora Marques quiere que su próxima ronda de experimentos lleve la investigación de SCI a un nuevo rumbo.
En los próximos meses, su equipo trasplantará versiones en miniatura de su andamio a ratas. Se aplica voltaje al implante a través de una unidad de control insertada debajo de la piel del animal para acelerar la regeneración del tejido. Si estos experimentos muestran que la regeneración de la médula espinal de los animales es posible con el andamio existente, la profesora Marques solicitará nuevos fondos para llevar su trabajo al siguiente nivel.
«Espero que con nuestro conocimiento científico podamos ayudar a dar un paso adelante hacia la reparación de SCI», dijo.
Accidente cerebrovascular catastrófico
El accidente cerebrovascular es otro evento catastrófico de la vida que puede provocar daños en el sistema nervioso. Además de ser la segunda causa principal de muerte en todo el mundo, el accidente cerebrovascular también es la tercera causa principal de años de vida ajustados por discapacidad (AVAD), una métrica utilizada para evaluar la carga de muerte y enfermedad.
Los científicos aún tienen que encontrar una manera de reemplazar las células cerebrales muertas que resultan de un coágulo que bloquea el flujo de sangre y oxígeno al cerebro, pero están comenzando a aprovechar la última tecnología, como los avances en realidad virtual (VR ) Ayudar a los pacientes a recuperarse de algunos de los efectos a largo plazo.
Después de un accidente cerebrovascular, las manos pueden volverse rígidas debido a las conexiones interrumpidas entre el cerebro y los músculos de las manos. Esta «espasticidad» puede hacer que sea difícil, casi imposible, enderezar los dedos o agarrar un objeto.
«Estas deficiencias en las manos pueden afectar gravemente la vida diaria», dijo el Dr. Joseph Galea, investigador en neurociencia motora de la Universidad de Birmingham en Reino Unido.
«Aunque se ha dedicado mucho esfuerzo a mejorar los grandes movimientos de los brazos después de un accidente cerebrovascular, se ha hecho poco para mejorar la funcionalidad de la mano».
dr. Galea quiere mejorar la recuperación del movimiento de la mano a través del proyecto ImpHandRehab. Este proyecto, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, desafía a las víctimas de accidentes cerebrovasculares a realizar tareas con movimientos de manos cada vez más complejos, una forma de rehabilitación que, en última instancia, mejorará la destreza y la calidad de vida. Los usuarios realizan sus tareas con un auricular VR combinado con guantes de captura de movimiento asequibles disponibles en el mercado.
![Demostración de entrenamiento de realidad virtual para tratamientos de accidentes cerebrovasculares](https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/id61480_2.gif)
¿Qué motiva a los usuarios a apegarse a sus tareas?
RV inmersiva
«Juegos», explicó el Dr. Galea. “Creamos dos juegos de realidad virtual verdaderamente inmersivos que recompensan a las personas por mejorar en algo como explotar un globo o pilotar un submarino. Hemos descubierto que cuantos más puntos o monedas haya en juego, más se esforzará una persona y mejor lo hará.’
Lo mejor de todo es que él y sus colegas descubrieron que después de jugar un juego durante mucho tiempo, el rendimiento mejorado de la computadora de mano persiste incluso cuando se quitan los auriculares VR.
«Prevemos que nuestra solución sea utilizada por pacientes en el hogar», dijo el Dr. Galea. «Sería un complemento de las técnicas tradicionales de rehabilitación».
[ad_2]