Brain glue: l’idrogel che aiuta nella riparazione neurale funzionale

Gli studiosi del Regenerative Biosciences Center dell’UGA, al termine di una ricerca, hanno dimostrato che il brain glue, una “colla cerebrale” è in grado di aiutare nel trattamento delle lesioni cerebrali traumatiche.  L’idrogel infatti riesce a proteggere dalla perdita di tessuto cerebrale causato da un trauma cranico e contribuisce alla riparazione neurale funzionale.

I risultati dello studio sono stati pubblicati il 7 aprile su Science Advances.

Brain glue: qualche dettaglio sullo studio

Una lesione cerebrale causata d un trauma cranico importante provoca generalmente un’estesa perdita di tessuto e una disabilità a lungo termine. La scoperta di Brain glue ha fornito evidenze scientifiche visive e funzionali della riparazione dei circuiti neurali cerebrali coinvolti nel movimento di afferrare, a seguito di trauma cranico grave, nella somministrazione dell’idrogel cerebrale.

Lohitash Karumbaiah, professore associato presso il College of Agricultural dell’Università della Georgia e scienze ambientali, a tal proposito, ha dichiarato: “Il nostro lavoro fornisce una visione olistica di ciò che sta accadendo nel recupero della regione danneggiata mentre l’animale sta eseguendo uno specifico compito di prendere e afferrare”.

Questa importante scoperta ha dimostrato di riuscire a simulare la struttura e la funzione del reticolo degli zuccheri che supportano le cellule cerebrali. L’idrogel è composto da strutture chiave che si legano al fattore di crescita dei fibroblasti di base e al fattore neurotrofico derivato dal cervello, due fattori proteici protettivi che possono potenziare la sopravvivenza e la ricrescita delle cellule cerebrali dopo un trauma cranico severo.

Karumbaiah, insieme alla sua squadra di esperti, ha dimostrato in uno studio precedente che la colla cerebrale proteggeva in modo sensibile il tessuto cerebrale da gravi danni al trauma cranico. La nuova ricerca ha ulteriormente ingegnerizzato la superficie di rilascio dei fattori protettivi per aiutare ad accelerare la rigenerazione e l’attività funzionale delle cellule cerebrali. Dopo 10 settimane, i risultati erano evidenti.

“I soggetti animali a cui è stato impiantata la colla cerebrale hanno effettivamente mostrato la riparazione del tessuto cerebrale gravemente danneggiato“, ha spiegato Karumbaiah, “Gli animali hanno anche manifestato un tempo di recupero più rapido rispetto ai soggetti senza questo intervento“.

Per poter dimostrare il potere del nuovo ritrovato, è stato utilizzato un metodo di pulizia dei tessuti per rendere il tessuto cerebrale otticamente trasparente, che ha permesso loro di catturare visivamente la risposta immediata delle cellule nel circuito di portata per afferrare utilizzando una tecnica di imaging 3D.

“Grazie al metodo di pulizia dei tessuti, siamo stati in grado di ottenere una visione più profonda del complesso circuito e del recupero supportato dalla Brain glue“, ha specificato Karumbaiah. “Utilizzando questi metodi insieme alle registrazioni elettrofisiologiche convenzionali, siamo stati in grado di convalidare che la colla del cervello ha supportato la rigenerazione dei neuroni funzionali nella cavità della lesione”.

Karumbaiah ha sottolineato che il circuito RTG è evolutivamente simile nei ratti e negli esseri umani. “La modulazione di questo circuito nel ratto potrebbe aiutare ad accelerare la traduzione clinica della colla cerebrale per gli esseri umani. Fare gli studi comportamentali, il lavoro sugli animali e il lavoro molecolare a volte richiede tempo. Questa ricerca ha coinvolto un’intera sezione trasversale di studenti universitari e laureati RBC, nonché membri di facoltà sia dell’UGA che della Duke University”, ha concluso lo scienziato.