Lorsqu'elle est blessée, la moelle épinière gonfle, restreignant le flux sanguin, ce qui entraîne des dommages supplémentaires, souvent critiques et permanents, des fonctions motrices, sensorielles et autonomes. La prévention rapide du gonflement de la moelle épinière immédiatement après une blessure est essentielle pour prévenir des dommages plus graves. Le seul traitement à ce jour a été un traitement par stéroïdes avec de la méthylprednisolone, qui est d'une efficacité minimale.
Maintenant, dans un article en libre accès publié dans Frontières de la bio-ingénierie et de la biotechnologie, un groupe dirigé par Marlan et Rosemary Bourns College of Engineering Jacques S.Yeager, professeur principal de bio-ingénierie Victor GJ Rodgers et professeur de sciences biomédicales de l'École de médecine de l'UCR Devin Binder décrit un dispositif de thérapie osmotique qui élimine en douceur le liquide de la moelle épinière pour réduire gonflement chez les rats blessés avec de bons résultats. L'appareil peut éventuellement être mis à l'échelle pour être testé chez l'homme.
Le dispositif se compose d'un module d'écoulement tangentiel supportant une membrane semi-perméable reliée à un hydrogel qui repose sur la moelle épinière exposée. Le liquide céphalo-rachidien artificiel contenant la protéine albumine pour initier l'osmose passe à travers le côté dispositif de la membrane, transportant les molécules d'eau de la moelle épinière. Les deux fluides s'écoulent dans une petite chambre et parcourent à nouveau l'appareil pour éliminer plus d'eau. La quantité d'eau éliminée est faible par rapport à la quantité d'osmolyte, ce qui permet la recirculation.
Les auteurs ont découvert dans des études antérieures que des augmentations relativement faibles du pourcentage de la teneur en eau peuvent provoquer un gonflement important du cerveau. Ces expériences ont montré que l'appareil de thérapie osmotique éliminait suffisamment d'eau pour empêcher le gonflement du cerveau et était capable d'en éliminer encore plus. Ils ont également constaté que l'élimination suffisamment rapide de l'excès d'eau dans le gonflement du cerveau améliorait les résultats neurologiques. C'est également un espoir clé pour le dispositif de la moelle épinière.
L'équipe prévoit de continuer à améliorer l'appareil grâce à des expériences plus longues sur des rats avant de passer finalement à des essais sur l'homme.
En collaboration avec le professeur de sciences biomédicales Byron Ford, Rodgers développe un dispositif similaire qui draine le liquide directement du cerveau et introduit la neuréguline-1, une molécule produite naturellement par le corps pour réguler la communication entre les cellules du cerveau et du cœur et favoriser leur croissance, pour améliorer le traitement et réduire les dommages causés par les accidents vasculaires cérébraux graves.
La source:
Université de Californie – Riverside
Référence du journal:
Hale, C., et coll. (2020) Le dispositif de transport osmotique implantable peut réduire l'œdème après une blessure grave à la moelle épinière par contusion. Frontières en bio-ingénierie et biotechnologie. doi.org/10.3389/fbioe.2020.00806.
