Ученые из Технологического института Нью-Джерси (США) разработали пептидный гидрогель для пациентов с черепно-мозговой травмой, который способствует появлению новых кровеносных сосудов и выживанию нейронов. Эксперименты с крысами показали эффективность гидрогеля, передает портал EurekAlert!. Исследователи представят результаты работы на Национальной встрече Американского химического общества (ACS) осенью этого года.

Черепно-мозговая травма (ЧМТ) – самый распространенный вид травм, который нередко приводит к инвалидности. Падение с высоты, сильный удар по голове, дорожно-транспортное происшествие – основные причины ЧМТ. При травме головы выделяют два типа повреждений. Первичное повреждение возникает в момент травмирования.

Вторичное же может возникнуть через несколько секунд после ЧМТ и продолжаться в течение многих лет. Оно запускает окислительный стресс, вызывает воспаление и нарушение гематоэнцефалического барьера – барьера, который защищает центральную нервную систему от чужеродных веществ, проникающих в кровь.

«Вторичная травма создает такую нейротоксическую среду, которая может привести к долгосрочным когнитивным эффектам», – говорит Биплаб Саркар (Biplab Sarkar), один из авторов разработки. Например, выжившие после ЧМТ могут испытывать нарушение моторики и повышенный уровень депрессии, добавляет исследователь.

Биплаб Саркар и Вивек Кумар (Vivek Kumar), руководитель проекта, хотели разработать терапию, которая могла бы помочь в лечении вторичных травм. Ранее они разработали пептиды, которые могут самостоятельно собираться в гидрогели при инъекции под кожу грызунов. Включив фрагменты определенных последовательностей белка в пептиды, команда может дать им различные функции. Так, ранее Саркар и Кумар разработали ангиогенные пептидные гидрогели, которые выращивают новые кровеносные сосуды при введении под кожу мышей.

Адаптируя свою технологию к мозгу, ученые изменили пептидные последовательности, чтобы сделать материальные свойства гидрогеля более близкими к свойствам мозговой ткани, которая мягче, чем большинство других тканей организма. Они также добавили последовательность из нейропротективного белка эпендимина. Новый пептидный гидрогель проверили в эксперименте на крысах с ЧМТ. При инъекции в место повреждения пептиды сами начали собираться в гидрогель, который действует как защитная «ниша», к которой могут прикрепляться нейроны.

Через неделю после введения гидрогеля команда проверила мозг крыс. Ученые обнаружили, что с гидрогелем выживаемость клеток головного мозга значительно улучшилась: число нейронов в месте повреждения увеличилось в два раза. Кроме того, исследователи увидели признаки образования новых кровеносных сосудов.