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Les microcapsules biodégradables chargées avec le facteur de croissance nerveuse peuvent guider le développement neuronal

Les chercheurs de Skoltech et leurs collègues ont expliqué que les microcapsules biodégradables nanoengineered peuvent guider le développement des neurones hippocampal dans une expérience in vitro. Les microcapsules fournissent le facteur de croissance nerveuse, un peptide nécessaire pour l'accroissement de neurone. Le papier décrivant ce travail était publié en pharmacie de tourillon.

Beaucoup de conditions neurodegenerative qui peuvent mener aux troubles sévères sont associées aux niveaux épuisés des facteurs de croissance dans le cerveau - les neuropeptides qui aident des neurones pour se développer, proliférer et survivre. Quelques études cliniques d'Alzheimer et des maladies de Parkinson ont prouvé que fournir ces facteurs de croissance aux neurones de dégénération de détail peut avoir un effet thérapeutique.

Cependant, il est plutôt difficile de faire dans la pratique ; une fois pris systémiquement, comme médicament typique, les peuvent avoir la difficulté pénétrer la barrière hémato-encéphalique et les effets secondaires sévères. Et l'utilisation des virus pour les livrer pendant qu'un type de thérapie génique signifie qu'on ne peut pas facilement arrêter la demande de règlement une fois il est commencée, qui mène également aux préoccupations de sécurité.

Olga Sindeeva et Gleb Sukhorukov de Skoltech et d'Université de Londres de Queen Mary, avec leurs collègues, ont décidé d'essayer d'employer la distribution visée sous forme de microcapsules avec une taille moyenne de 2 à 3 micromètres portant un de ces neuropeptides, facteur de croissance nerveuse (NGF), directement à l'emplacement nécessaire.

Pour produire les capsules, l'équipe a employé la poly-L-arginine et le dextrane et la technique de couche-par-couche, quand très des films minces sont déposés, car le nom propose, couche par la couche pour former une capsule. Des études plus tôt ont prouvé que ces capsules sont biocompatibles et peuvent fonctionner correctement dans des parts de tissu et dans les rongeurs, sans des effets inverses détectables.

L'encapsulation par l'intermédiaire de la technologie (LbL) de Couche-par-Couche a un avantage, tout d'abord, dans sa souplesse d'utilisation, signifiant la possibilité pour concevoir en fonction différents fonctionnements la shell des capsules et pour comporter la cargaison variée. En outre, à la différence de beaucoup d'autres méthodes d'encapsulation, l'encapsulation de LbL est traitée en conditions aqueuses, qui est absolument compatible avec des molécules fragiles telles que quelques peptides, protéines et en particulier facteurs de croissance. »

Gleb Sukhorukov, Université de Londres de Queen Mary

Pour leur expérience neuve, les chercheurs ont employé des cultures des neurones hippocampal de rat, qui ont été étudiés après avoir ajouté les microcapsules. Il s'est avéré ce NGF qui a été livré dans eux a amplifié bien de manière significative l'accroissement neuronal, et cet accroissement neuf n'était pas arbitraire mais a plutôt orienté sur les boîtiers des microcapsules. De NGF neurite améliorée également étant branchée, un procédé que cela mène à la formation des axones et des dendrites, les éléments fonctionnels principaux d'un neurone. En conclusion, les neurones traités avec NGF dans des microcapsules pouvaient former des synapses fonctionnelles. Si cette approche fonctionne dans les applications cliniques, elle peut signifier une inversion de neurodegeneration observée dans beaucoup de maladies.

« Les propriétés des microcapsules de LbL peuvent être ajustées selon l'application. Ainsi, le biocompatibility, la dégradation et la libération contrôlée sont définis par le choix des polymères utilisés en composition de shell de capsule. La libération contrôlée pourrait également être réalisée par les stimulus externes tels que l'ultrason, laser, ou un champ magnétique, » Gleb Sukhorukov a noté.

L'équipe planification pour vérifier leur technologie de libération contrôlée de NGF pour un prompt rétablissement après des blessures neurales. Des études plus tôt ont également prouvé qu'une approche assimilée peut fonctionner avec d'autres facteurs de croissance tels que le facteur de croissance des fibroblastes fondamental, une protéine impliquée dans une foule de procédés biologiques comprenant le développement embryonnaire et le réglage de tissu.

Source:
Journal reference:

Kopach, O., et al. (2021) Biodegradable Microcapsules Loaded with Nerve Growth Factor Enable Neurite Guidance and Synapse Formation. Pharmaceutics. doi.org/10.3390/pharmaceutics13010025.