(PhysOrg.com) - Pesquisadores da Purdue University descobriram uma nova abordagem para reparar fibras nervosas danificadas em lesões da medula espinhal usando nanoesferas que podem ser injetadas no sangue logo após um acidente.

As "micelas de copolímero" sintéticas são esferas de entrega de drogas com cerca de 60 nanômetros de diâmetro, ou aproximadamente 100 vezes menor que o diâmetro de um glóbulo vermelho.

Os pesquisadores têm estudado como fornecer medicamentos para o tratamento do câncer e outras terapias usando essas esferas. Os medicamentos podem ser alojados nos núcleos e transportados para o tecido doente ou danificado.

Os pesquisadores do Purdue mostraram agora que as próprias micelas reparam axônios danificados, fibras que transmitem impulsos elétricos na medula espinhal.

"Essa foi uma descoberta muito surpreendente, "disse Ji-Xin Cheng, professor associado da Weldon School of Biomedical Engineering e Department of Chemistry. "As micelas têm sido usadas há 30 anos como veículos de entrega de drogas em pesquisas, mas ninguém nunca os usou diretamente como um medicamento. "

Os resultados são detalhados em um artigo de pesquisa publicado no domingo (8 de novembro) no jornal Nature Nanotechnology .

Uma característica crítica das micelas é que combinam dois tipos de polímeros, sendo um hidrofóbico e o outro hidrofílico, o que significa que eles são incapazes ou capazes de se misturar com água. O núcleo hidrofóbico pode ser carregado com drogas para tratar doenças.

As micelas podem ser usadas em vez de "agentes de vedação de membrana mais convencionais, "incluindo polietilenoglicol, que constitui a camada externa das micelas. Por causa do tamanho da nanoescala e do invólucro de polietilenoglicol das micelas, eles não são filtrados rapidamente pelo rim ou capturados pelo fígado, permitindo que eles permaneçam na corrente sanguínea o tempo suficiente para circular pelos tecidos danificados.

Em pesquisa conduzida pelo estudante de doutorado em engenharia biomédica Yunzhou Shi, as micelas também se mostraram atóxicas nas concentrações exigidas.

"Com as micelas, você precisa de apenas cerca de 1/100, 000º a concentração de polietilenoglicol regular, "Cheng disse.

Pesquisas em andamento na Purdue mostraram os benefícios do polietilenoglicol, ou PEG, para tratar animais com lesões na medula espinhal. O trabalho é liderado por Richard Borgens, diretor do Center for Paralysis Research e Mari Hulman George Professora de Neurologia na Escola de Medicina Veterinária.

Os resultados mostraram que o PEG visa especificamente as células danificadas e sela a área lesada, reduzindo mais danos. Também ajuda a restaurar a função celular.

As novas descobertas foram possibilitadas pela natureza interdisciplinar do trabalho, que envolve Borgens e outros pesquisadores de Purdue, Disse Cheng. A colaboração incluiu Borgens; Riyi Shi, professor associado de engenharia biomédica e ciências médicas básicas; e Kinam Park, Showalter Ilustre Professor de Engenharia Biomédica e Professor de Farmacêutica.

Os resultados mostraram que os núcleos feitos de materiais específicos funcionam melhor do que outros na restauração da função de axônios danificados, que são extensões delgadas de células nervosas.

A pesquisa também mostrou que, sem o tratamento com micelas, cerca de 18% dos axônios se recuperam em um segmento da medula espinhal danificado testado em uma "câmara de registro de lacuna de sacarose dupla". O tratamento com micelas aumentou a recuperação do axônio em cerca de 60 por cento. Os pesquisadores usaram a câmara para estudar como as micelas repararam as células nervosas danificadas medindo o "potencial de ação do composto, "ou a capacidade da medula espinhal de transmitir sinais.

O experimento imita o que acontece durante uma lesão traumática da medula espinhal. Os resultados mostraram que as micelas podem ser usadas para reparar as membranas dos axônios danificadas por lesões por compressão, um tipo comum de lesão na coluna.

Os pesquisadores também rastrearam micelas tingidas em ratos, demonstrando que as nanopartículas foram entregues com sucesso aos locais da lesão. Os resultados também mostraram que animais tratados com micelas recuperaram o controle coordenado de todos os quatro membros, enquanto os animais tratados com polietilenoglicol convencional não.

Fonte:Purdue University (notícias:web)