Des chercheurs ont mis au point le premier micro-tissu injectable contenant des neurones moteurs et sensoriels enveloppés dans un tissu protecteur, appelé interface neuromusculaire issue de l’ingénierie tissulaire (TE-NMI). Selon des chercheurs de la Perelman School of Medicine de l’université de Pennsylvanie, les neurones des interfaces neuromusculaires constituent une source d’axones pour les muscles de rats ayant subi des lésions nerveuses et “gardent” les muscles pour éviter la dégénérescence et la perte de fonction, pendant que le nerf endommagé se régénère. Leurs conclusions ont été publiées dans Bioactive Materials.
Les TE-NMI sont constitués de cellules nerveuses encapsulées dans un hydrogel protecteur, et l’ensemble du microenvironnement est injecté à proximité immédiate des muscles. Cette méthode de “bateau dans une bouteille” protège les neurones et augmente la probabilité qu’une plus grande quantité d’axones se connectent au muscle et maintiennent les voies de régénération.
Les chercheurs ont sectionné le nerf sciatique de rats et leur ont injecté soit un TE-NMI, soit un micro-tissu dépourvu de neurones. Dans le groupe ayant reçu des TE-NMI, les chercheurs ont pu stimuler électriquement le moignon nerveux “gardé” par le TE-NMI et enregistrer une réponse musculaire jusqu’à cinq mois après l’implantation du tissu. Aucune réponse musculaire n’a été détectée dans le groupe témoin.
“Des centaines de milliers de patients sont opérés chaque année pour réparer des lésions nerveuses, et même si un chirurgien réalise une procédure parfaite, il ne peut pas faire repousser les axones plus rapidement qu’environ un pouce par mois. Pour les lésions nerveuses de la partie supérieure du bras ou de la jambe, la régénération peut prendre des années ; cependant, la voie menant au muscle et le muscle lui-même dégénèrent irrémédiablement au bout de six à douze mois sans les connexions des axones, ce qui entraîne une perte permanente des fonctions motrices et sensorielles“, a déclaré l’auteur principal, D. Kacy Cullen, PhD, professeur agrégé de neurochirurgie. “En augmentant le délai pendant lequel les axones d’un patient se reconnectent aux muscles, cette recherche pourrait améliorer l’étendue de la récupération des patients sans causer d’autres dommages“.
Par exemple, les patients souffrant d’une lésion du plexus brachial – une avulsion de la racine nerveuse où les nerfs sont arrachés à la moelle épinière – peuvent retrouver la fonction du coude, mais ne retrouveront probablement jamais la fonction de leur main. Dans ce cas, un neurochirurgien divise généralement un nerf sain près de la main et le réachemine pour stimuler les muscles de la main afin de restaurer une fonction partielle pendant que le nerf se régénère. Les chercheurs suggèrent que les TE-NMI permettraient d’effectuer un travail plus approfondi, sans avoir à endommager le nerf sain du patient.
“En travaillant en étroite collaboration avec les cliniciens du Nerve Center de Penn, nous avons identifié un paradigme chirurgical potentiel qui serait le plus utile pour eux et leurs patients“, a déclaré le premier auteur, Justin Burrell, PhD, chercheur postdoctoral au département de neurochirurgie et à l’Institute for Translational Medicine and Therapeutics. “De plus, alors que nous continuons à tester et à réaffirmer nos résultats, nous poursuivrons notre partenariat avec le Nerve Center pour nous assurer que notre recherche leur fournit la technologie dont ils ont besoin pour fournir les meilleurs soins possibles aux patients“.
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Photo de Ryutaro Tsukata
