Un nou studiu arată că un material viu, creat din sânge, poate repara oasele

Atunci când țesutul pielii este rănit, sângele nostru începe să coaguleze ca parte a procesului de vindecare. Oamenii de știință au dezvoltat acum un implant pe bază de sânge care supraalimentează acest mecanism pentru proiecte de reparații mai mari: oasele rupte.

Echipa internațională de cercetători din spatele implantului îl numește material „regenerativ biocooperant”: acesta utilizează peptide sintetice pentru a îmbunătăți structura și funcția barierei formate în mod natural de sânge atunci când acesta se coagulează.

• Un experiment de peste 10 ani a dezvăluit cum arată la interior neutronii
• Exercițiile fizice pot reduce nevoia de medicamente, indică un studiu

În testele efectuate pe șobolani, substanța gelatinoasă – care poate fi imprimată 3D – a fost eficientă în repararea leziunilor osoase. Dacă această substanță poate fi adaptată și extinsă pentru uz uman, are un potențial uriaș ca modalitate de stimulare a proceselor naturale de vindecare ale organismului.

„Posibilitatea de a transforma cu ușurință și în siguranță sângele oamenilor în implanturi puternic regenerative este foarte interesantă”, spune inginerul biomedical Cosimo Ligorio, de la Universitatea Nottingham din Regatul Unit.

O componentă-cheie a coagulării sângelui este hematomul regenerativ solid (RH), iar acesta a fost obiectivul principal al cercetării. În laborator au fost dezvoltate molecule personalizate numite peptide amphiphiles (PAs), care ajută la ghidarea și îmbunătățirea acțiunilor naturale ale RH.

Un material „regenerativ biocooperant”

Atunci când au fost adăugate la sângele uman, aceste molecule au accelerat în siguranță procesul de coagulare. Cercetătorii au reușit să facă astfel încât nanofibrele din PA să se lege de scheletul RH, de exemplu, ghidând crearea de structuri mai puternice.

Folosind PA adăugate la propriul sânge al animalului pentru a crea materialul, echipa a reușit să repare cu succes mici defecte osoase din craniul șobolanilor.

Diferite tipuri de celule care sunt esențiale pentru procesul de reparare – inclusiv celulele stromale mezenchimale, celulele endoteliale și fibroblastele (care ajută la formarea țesutului conjunctiv) – au fost observate a fi active în noul material de implant, scrie ScienceAlert.

„Prin exploatarea interacțiunilor PA-sânge neselective și selective, materialul poate fi manipulat imediat, reglat mecanic și imprimat 3D”, scriu cercetătorii în lucrarea lor.

Oamenii de știință sunt interesați de mult timp de valorificarea proceselor naturale de reparare ale organismului pentru a îmbunătăți tratamentele medicale – fie că este vorba de stimularea sistemului imunitar, fie de îmbunătățirea materialelor naturale cu componente sintetice.

Tipuri de celule care sunt esențiale pentru procesul de reparare

Organismele noastre sunt de fapt incredibil de inteligente în ceea ce privește capacitatea de a remedia rănile și leziunile, însă aceste procese de reparare pot fi uneori depășite și tind să devină mai puțin eficiente pe măsură ce uzura îmbătrânirii își pune amprenta asupra lor.

Deși cercetările în acest domeniu sunt încă la început și deocamdată nu reprezintă decât o dovadă de concept, astfel de abordări regenerative au potențialul de a ne menține într-o stare de sănătate mai bună pentru mai mult timp și ar putea contribui la contracararea unora dintre daunele produse organismului în timp, precum și la ameliorarea afecțiunilor cronice.

„Această abordare biocooperativă deschide oportunități de dezvoltare a materialelor regenerative prin valorificarea și îmbunătățirea mecanismelor procesului natural de vindecare”, spune inginerul biomedical Alvaro Mata, de la Universitatea din Nottingham.

Cercetarea a fost publicată în Advanced Materials.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Oamenii de știință au transformat sângele în material care repară oasele

Test de cultură generală. Când a fost făcută prima transfuzie de sânge?

Cofeina din sânge poate afecta grăsimea corporală și riscul de diabet, arată un studiu

Un test de sânge poate prezice bolile cardiovasculare la femei cu 30 de ani în avans