(PhysOrg.com) -- Des chercheurs de l'Université Purdue ont découvert une nouvelle approche pour réparer les fibres nerveuses endommagées dans les lésions de la moelle épinière en utilisant des nanosphères qui pourraient être injectées dans le sang peu de temps après un accident.

Les "micelles de copolymères" synthétiques sont des sphères d'administration de médicaments d'environ 60 nanomètres de diamètre, ou environ 100 fois plus petit que le diamètre d'un globule rouge.

Les chercheurs ont étudié comment fournir des médicaments pour le traitement du cancer et d'autres thérapies utilisant ces sphères. Les médicaments peuvent être hébergés dans les carottes et acheminés vers les tissus malades ou endommagés.

Les chercheurs de Purdue ont maintenant montré que les micelles elles-mêmes réparent les axones endommagés, fibres qui transmettent les impulsions électriques dans la moelle épinière.

"C'était une découverte très surprenante, " dit Ji-Xin Cheng, professeur agrégé à la Weldon School of Biomedical Engineering et au département de chimie. « Les micelles sont utilisées depuis 30 ans comme vecteurs d'administration de médicaments dans la recherche, mais personne ne les a jamais utilisés directement comme médicament."

Les résultats sont détaillés dans un article de recherche paru dimanche (8 novembre) dans la revue Nature Nanotechnologie .

Une caractéristique essentielle des micelles est qu'elles combinent deux types de polymères, l'un étant hydrophobe et l'autre hydrophile, ce qui signifie qu'ils sont incapables ou capables de se mélanger à l'eau. Le noyau hydrophobe peut être chargé de médicaments pour traiter la maladie.

Les micelles pourraient être utilisées à la place des "agents de scellement des membranes plus conventionnels, " dont le polyéthylène glycol, qui constitue l'enveloppe externe des micelles. En raison de la taille nanométrique et de l'enveloppe en polyéthylène glycol des micelles, ils ne sont pas rapidement filtrés par le rein ou captés par le foie, leur permettant de rester dans la circulation sanguine assez longtemps pour circuler vers les tissus endommagés.

Dans une recherche menée par Yunzhou Shi, doctorant en génie biomédical, les micelles se sont également révélées non toxiques aux concentrations requises.

"Avec les micelles, vous n'avez besoin que d'environ 1/100, 000e la concentration de polyéthylène glycol ordinaire, " dit Cheng.

Les recherches en cours chez Purdue ont montré les avantages du polyéthylène glycol, ou PEG, pour traiter les animaux atteints de lésions de la moelle épinière. Les travaux sont dirigés par Richard Borgens, directeur du Centre de recherche sur la paralysie et professeur de neurologie Mari Hulman George à l'École de médecine vétérinaire.

Les résultats ont montré que le PEG cible spécifiquement les cellules endommagées et scelle la zone blessée, réduire les dommages supplémentaires. Il aide également à restaurer la fonction cellulaire.

Les nouvelles découvertes ont été rendues possibles par la nature interdisciplinaire du travail, qui implique Borgens et d'autres chercheurs de Purdue, dit Cheng. La collaboration comprenait Borgens; Riyi Shi, professeur agrégé de génie biomédical et de sciences médicales fondamentales ; et le parc Kinam, Showalter Distinguished Professor of Biomedical Engineering et professeur de pharmacie.

Les résultats ont montré que les noyaux faits de matériaux particuliers fonctionnent mieux que d'autres pour restaurer la fonction des axones endommagés, qui sont de minces extensions des cellules nerveuses.

La recherche a également montré que sans le traitement des micelles, environ 18% des axones récupèrent dans un segment de moelle épinière endommagé testé dans une "chambre d'enregistrement à double trou de saccharose". Le traitement des micelles a augmenté la récupération des axones à environ 60 pour cent. Les chercheurs ont utilisé la chambre pour étudier dans quelle mesure les micelles réparaient les cellules nerveuses endommagées en mesurant le "potentiel d'action composé, " ou la capacité d'une moelle épinière à transmettre des signaux.

L'expérience imite ce qui se passe lors d'une lésion traumatique de la moelle épinière. Les résultats ont montré que les micelles pourraient être utilisées pour réparer les membranes axonales endommagées par les blessures par compression, un type courant de blessure à la colonne vertébrale.

Les chercheurs ont également suivi des micelles colorées chez des rats, démontrant que les nanoparticules ont été livrées avec succès aux sites de blessure. Les résultats ont également montré que les animaux traités aux micelles ont récupéré le contrôle coordonné des quatre membres, alors que les animaux traités avec du polyéthylène glycol conventionnel ne l'ont pas fait.

Source :Purdue University (actualité :web)