Teške traumatske povrede koje uništavaju velike količine mišića mogu uticati na zdravlje, pokretljivost i kvalitet života osobe tokom celog života. Obećavajuće novo istraživanje koje zajedno vodi Ritu Raman, pomoćnik profesora mašinstva za razvoj karijere d’Arbeloff i saradnici MIT-a, ima za cilj da povrati mobilnost onima koji su izgubili mišiće zbog bolesti ili traume.
„Toliko godina, imao sam ideju da ako bismo mogli da vežbamo transplantate mišića nakon što su implantirani u povredu, mogli bismo da održimo graft aktivnim [i] da sprečimo atrofiju tako što ćemo ga integrisati sa okolno tkivo domaćina“, kaže Raman.
Novi rad objavljen u časopisu Biomaterials predstavlja istraživanje koje pokazuje da ciljano aktiviranje implantiranih mišićnih transplantata putem neinvazivne svetlosne stimulacije vraća motornu funkciju kod miševa na nivoe slične onima kod zdravih miševa do dve nedelje nakon povrede.
Volumetrijski gubitak mišića, vrsta povrede koju ovaj rad ima za cilj, dugo je istražen u oblasti inženjerstva tkiva, ali mnoge prethodne studije su se fokusirale na stvaranje zamenskog tkiva u laboratoriji, implantaciju u telo, a zatim pasivno puštanje pacijentov sistem integriše implantat. Ovi laboratorijski konstruisani implantati skeletnih mišića nude samo ograničeni oporavak pokretljivosti, ali u Ramanovoj studiji, miševi potpuno obnavljaju funkcionalnu pokretljivost u roku od dve nedelje.
„Mi konstruišemo optogenetičke mišićne transplantate koji se kontrahuju kao odgovor na svetlost i implantiramo ih unutar miševa sa povredama gubitka mišića na zadnjim nogama“, objašnjava Raman. „Mi zatim svakodnevno ‘vežbamo’ implant neinvazivno sijajući svetlost na nogu miša kroz kožu. Pristup održava mišićne implantate aktivnim dok se ugrađuju u okolno tkivo domaćina.“
Istraživači su bili uzbuđeni što su otkrili da aktiviranje transplantata čini se da uključuje ćelijske signale vezane za rast novih krvnih sudova i nerava. Ovo pruža potencijalno objašnjenje zašto su povređeni miševi u stanju da se oporave tako potpuno i tako brzo.
„Vežbanje mišićnih transplantata nakon što su implantirani ne samo da ojačava mišiće, već i utiče na to kako mišići komuniciraju sa drugim tkivom, kao što su krvni sudovi i nervi“, kaže Raman. „Aktivnom komunikacijom sa implantom i vežbanjem mišićnog transplantata, zapravo možete poboljšati i ubrzati vremenske rokove oporavka.“
