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Nuova scoperta di un'interazione fra i neuroni sensoriali e le celle immuni

Il dolore è un meccanismo protettivo, avvisante ci al pericolo generando una sensazione sgradevole. Il messaggio di avviso è portato al midollo spinale dai neuroni sensoriali specializzati, che sono intrecciati con altri sensitivo e motoneuroni in nervi periferici. Se la lesione non può essere evitata, l'infiammazione sorge ed è associata con il rossore, il gonfiamento ed il dolore.

A lungo, il dolore e l'infiammazione erano probabilmente trattamenti distinti, generati indipendente. Se le fibre sensoriali che il dolore di grilletto può indurre infiammazione non è stata indicata mai prima.„

Frédéric Michoud, collega post-dottorato a EPFL

Una tal interazione del neuroimmune se il presente avesse implicazioni per i trattamenti futuri di infiammazione. Lo studio pubblicato in biotecnologia della natura facendo uso di nuovo neurotechnology indica che questo è il caso.

Stimolo selettivo dei neuroni sensoriali con indicatore luminoso

Optogenetics è una tecnica che permette per modulazione dei neuroni genetico-selezionati splendendo attacca i tessuti neurali. Sebbene il optogenetics abbia rivoluzionato la messa a fuoco della neuroscienza sul cervello, la sua applicazione ai neuroni in nervi periferici è stata difficile. il &laquo la sfida è stato di sviluppare un approccio tecnologico che permette che lo stimolo/illuminazione ottici accada ripetutamente durante molti giorni senza danneggiare il nervo ed urtando il comportamento dell'animale„ dice il professor Clifford Woolf della facoltà di medicina di Harvard/ospedale pediatrico di Boston.

Un innesto optoelettronico intorno al nervo sciatico

I ricercatori alla presidenza delle fondamenta di Bertarelli nella tecnologia di Neuroprosthetic hanno sviluppato un innesto molle che avvolge il nervo sciatico e consegna i flash blu di indicatore luminoso a richiesta. “Nell'innesto compiacente, abbiamo integrato parecchi diodi a emissione luminosa. Il vantaggio è che possiamo gestire elettricamente l'illuminazione,„ spiega Stéphanie Lacour, professore nella facoltà dell'ingegneria e delle tecniche. Questo innesto è connesso da un cavo sottocutaneo ad un sistema elettronico assicurato sulla cima della testa dei mouse. “I nostri colleghi a ETHZ hanno sviluppato un chip miniaturizzato per gestire i diodi impiantati, quello è di ottimo rendimento ed integrato in un'interfaccia di comunicazione wireless. Grazie a questo sistema, possiamo gestire esattamente quando e come l'innesto è attivato, indipendentemente da cui l'animale sta facendo„, spiega lo scienziato. Le prove di controllo hanno confermato che l'innesto optoelettronico non ha interferito con il comportamento dell'animale in tutti i modi e non ha indotto gli effetti secondari.

L'attivazione delle fibre sensoriali d'avviamento inizia ed amplia l'infiammazione

Con sorpresa del gruppo, lo stimolo ottico ripetuto dei neuroni sensoriali specifici nel nervo ha prodotto il rossore delicato nel hindpaw dell'animale, un chiaro segno di infiammazione, ancora confermato dalle analisi quantificate delle celle immuni presenti nei campioni dell'interfaccia. “Il nostro studio ha fornito una risposta alla domanda di lunga data di se quei neuroni che producono il dolore egualmente producono l'infiammazione immune-mediata - la risposta è chiaramente, sì!„ conclude Clifford Woolf.

Questo neurotechnology impiantabile miniaturizzato apre la strada per molti altri studi che permetteranno che i ricercatori decifrino e disfacciano i circuiti neurali periferici e centrali e possibilmente definisce gli approcci futuri alle sindromi dell'ossequio quali dolore cronico o infiammazione persistente.

Source:
Journal reference:

Michoud, F., et al. (2020) Epineural optogenetic activation of nociceptors initiates and amplifies inflammation. Nature Biotechnology. doi.org/10.1038/s41587-020-0673-2.