Cella di Schwann

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 11932 (2023) Citare questo articolo

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Il chitosano ha vari effetti di rigenerazione dei tessuti. Questo studio è stato progettato per studiare l'effetto di rigenerazione del nervo del condotto nervoso di idrogel di chitosano-collagene incapsulato con cellule di Schwann (SC) trapiantato in un modello di ratto con difetto del nervo sciatico. Abbiamo preparato un CCN costituito da uno strato esterno di idrogel di chitosano e uno strato interno di idrogel di collagene per incapsulare le cellule previste. Ratti con un difetto del nervo sciatico di 10 mm sono stati trattati con SC incapsulati in CCN (CCN+), CCN senza SC (CCN−), tubo in silicone incapsulato in SC (silicone+) e trapianto di nervo autologo (auto). Analisi comportamentali e istologiche hanno indicato che il recupero funzionale motorio, la ricrescita assonale e la mielinizzazione del gruppo CCN+ erano superiori a quelli dei gruppi CCN− e silicone+. Nel frattempo, i gruppi CCN− e silicone+ non hanno mostrato differenze significative nel recupero della funzione motoria e nel ripristino istologico dei nervi. In conclusione, il CCN incapsulato in SC ha un effetto sinergico sulla rigenerazione dei nervi periferici, in particolare sulla ricrescita assonale e sulla rimielinizzazione delle SC ospiti. Nella fase iniziale dopo il trapianto, i CCN incapsulati in SC hanno un effetto positivo sul recupero. Pertanto, l'utilizzo di CCN incapsulati in SC può essere un approccio promettente per massicci difetti dei nervi periferici.

La riparazione dei nervi senza tensione è una tecnica di sutura standard per i casi in cui i nervi periferici recisi vengono coaptati1. Il trapianto autologo di nervo è il gold standard per il trattamento se i due monconi nervosi presentano un ampio spazio e non è possibile ottenere suture senza tensione2. Tuttavia, il trapianto di nervo autologo presenta degli svantaggi, come la morbilità del sito donatore e il tempo operatorio prolungato3,4,5. Per affrontare questi problemi, recentemente sono stati sviluppati condotti nervosi artificiali. I materiali per i condotti nervosi artificiali idealmente non dovrebbero avere effetti negativi sulla rigenerazione dei nervi durante il processo di degradazione6.

Il componente base del chitosano è la chitina, un polimero a lunga catena di N-acetilglucosamina ottenuto dall'esoscheletro degli artropodi. La chitina è il secondo polisaccaride naturale più abbondante dopo la cellulosa7. La forma deacetilata della chitina è il chitosano e può essere prodotta a basso costo mediante idrolisi alcalina della chitina8. Il chitosano è stato un materiale interessante per le applicazioni di guarigione delle ferite sin dagli anni '80 grazie alle sue proprietà biologiche, tra cui biocompatibilità, biodegradabilità e tossicità bassa o nulla9. Tuttavia, il chitosano è un materiale relativamente nuovo nel campo della rigenerazione dei nervi periferici10. In precedenza era completamente degradato in vivo e non rilasciava metaboliti tossici che potrebbero potenzialmente danneggiare il processo di rigenerazione dei nervi durante la degradazione8. Al contrario, è stato riportato che i metaboliti della degradazione del chitosano promuovono la rigenerazione assonale11,12. Negli studi sugli animali, i condotti nervosi artificiali del chitosano hanno incoraggiato la rigenerazione dei nervi13,14. Negli studi clinici randomizzati e controllati, il recupero dalla lesione dei nervi periferici del dito è stato migliore con un condotto nervoso artificiale a base di chitosano rispetto alle suture semplici15. Reaxon® (Medovent GmbH, Magonza, Germania) è stato il primo condotto nervoso artificiale a base di chitosano lanciato nel giugno 2014.

Nonostante i notevoli progressi compiuti nei condotti nervosi artificiali, l'innesto di nervo artificiale è ancora clinicamente raccomandato per difetti dei nervi delle dita fino a 30 mm16, e il trapianto di nervo autologo rimane il gold standard per il trattamento di estesi difetti dei nervi periferici17. L'innesto di nervo artificiale è ancora inferiore al trapianto di nervo autologo per massicci difetti dei nervi periferici per diversi motivi, tra cui la mancanza di fattori neurotrofici, ponti di matrice di fibrina e cellule di Schwann (SC)18,19,20. Per superare questi inconvenienti, vari studi hanno tentato di migliorare i risultati dell’innesto di nervo artificiale. Questi studi hanno scoperto che l’ibridazione dei materiali dei condotti nervosi artificiali era benefica per il ripristino dei nervi. È stato anche segnalato che il chitosano promuove il trattamento di rigenerazione nervosa per i difetti nervosi quando ibridato con collagene, acido poliglicolico e acido polilattide utilizzando i vantaggi di questi materiali13,21,22. I condotti nervosi artificiali agiscono come un sistema di rilascio aggiungendo cellule come SC o fattori di crescita come il fattore di crescita nervoso (NGF), il fattore neurotrofico derivato dalla linea cellulare gliale (GDNF) e il fattore di crescita dei fibroblasti (FGF) e i fattori rilasciati da i condotti stimolano la rigenerazione dei nervi23,24,25. Inoltre, cellule specifiche come SC, cellule staminali mesenchimali e cellule staminali pluripotenti indotte sono incapsulate all'interno di condotti nervosi artificiali per favorire la rigenerazione dei nervi14,26,27.