Porque é que os nervos são difíceis de regenerar?

  Em comparação com o sistema nervoso central, as estruturas nervosas periféricas são mais simples e fáceis de regenerar, e com o desenvolvimento de equipamento e técnicas microcirúrgicas, o resultado clínico da lesão nervosa periférica continua a melhorar. Para breves lacunas de defeito, é possível uma sutura fina directa ou a reparação de cânulas de pequenas lacunas; para distâncias de defeito mais longas, é necessário um enxerto de tecido nervoso ou uma ponte de condutas nervosas. Devido à escassez de doadores de enxertos de nervos autólogos e às limitações da actual utilização clínica dos condutos nervosos, o tratamento de defeitos nervosos longos e espessos e de lesões múltiplas de nervos continua a ser um desafio devido às condições exigentes que precisam de ser proporcionadas para permitir uma melhor regeneração nervosa.  A regeneração nervosa requer um “compartimento único” Há muito que se reconhece que a regeneração nervosa requer o seu próprio “compartimento único”, uma secção separada do conduto nervoso que proporciona espaço para a regeneração nervosa e evita a invasão do tecido cicatrizado circundante. A questão, porém, era o que fazer com este “compartimento único” e como o fazer.  O conduto nervoso, também conhecido como câmara de regeneração nervosa, é o veículo utilizado para reparar o defeito nervoso. Encontrar, inventar e combinar uma variedade de materiais de tecido que podem ser utilizados para reparação a fim de criar cateteres biologicamente activos para construir nervos de engenharia de tecidos tem sido um tema de investigação quente nos últimos anos. Nos primeiros tempos, vários materiais de cateter foram experimentados, desde materiais arteriais e venosos a materiais de silicone, apenas para descobrir na sua aplicação que ou não conseguiam ajustar o diâmetro do cateter à espessura do nervo, ou eram deixados no paciente durante muito tempo, comprimindo o nervo e exigindo uma recirurgia para remover o cateter. Hoje em dia, os nervos da engenharia de tecidos oferecem uma nova esperança para melhorar a reparação de segmentos longos e defeitos nervosos periféricos espessos.  Com base na experiência de outros, escolhemos a quitosana para fazer um cateter de polímero biodegradável. O quitosano, que se degrada a monossacarídeos in vivo, é um bom material de reparação com efeitos essencialmente não tóxicos sobre as células nervosas. Nos últimos anos, tem havido muitos relatórios sobre a aplicação de cateteres de quitosano para a reparação de danos nos nervos, e a direcção da investigação tem evoluído desde a utilização precoce de cateteres monomateriais para a reparação de defeitos nervosos até à utilização de cateteres compostos.  Quanto à capacidade de absorção, deve dizer-se que esta é uma direcção interessante da investigação. A investigação actual mostra que o crescimento nervoso periférico em animais experimentais, caprinos, leva aproximadamente um a um ano e meio, durante o qual a estrutura do conduto nervoso precisa de ser mantida o tempo suficiente para permitir a formação de uma matriz de fibrina para ligar os cotos nervosos proximais e distais do nervo defeituoso. Uma vez formada a matriz inicial de fibrina, o andaime nervoso deve degradar-se dentro de um prazo razoável. Caso contrário, a regeneração nervosa pode ser atrasada, colapsando o lúmen da conduta e causando fibrose da camada externa do nervo, impedindo assim a regeneração e maturação do nervo.  A regeneração nervosa requer “forças externas” O cateter ideal não é a única condição que pode ajudar na reparação nervosa. Pensa-se agora que para aumentar o comprimento, diâmetro e taxa de regeneração dos nervos reparados, os novos cateteres biologicamente activos precisam de ser activamente explorados, por exemplo, em combinação com vários tipos de células de semente para formar nervos artificiais de engenharia de tecidos.  As células mononucleares de medula óssea são altamente auto-renováveis e podem replicar-se sob certas condições; têm também o potencial de se diferenciarem numa vasta gama de células. Para a reparação nervosa, estas células têm também a vantagem de facilitar o transplante autólogo, secretando uma variedade de citocinas e factores tróficos, promovendo a remielinização axonal e inibindo a apoptose neuronal. Como resultado, as células mononucleares da medula óssea têm sido utilizadas há muito tempo em modelos animais de reparação de defeitos nervosos periféricos em ratos, coelhos, cães e macacos, e muitos resultados têm sido obtidos.  No entanto, existe uma diferença significativa entre os animais experimentais comummente utilizados (incluindo macacos, cujos nervos são também muito mais finos do que os humanos) e os humanos, especialmente porque muitas experiências são realizadas em pequenos animais, e o processo de colheita autóloga de medula óssea NSC pode resultar na morte de animais, pelo que é difícil especular sobre como irá contribuir para a regeneração nervosa. Por conseguinte, tentámos utilizar um grande mamífero, o bode, para colher a sua própria medula óssea e esperávamos que isso melhorasse a tradução clínica do estudo.  Felizmente, após uma série de estudos, pudemos demonstrar que um nervo artificial tecidual construído a partir de cateteres quitosan + células nucleadas individuais de medula óssea autóloga podia reparar um defeito de 30 mm no nervo peroneal comum das cabras com resultados semelhantes aos dos enxertos de nervo autólogos: a melhoria comportamental do animal estava próxima do normal; a velocidade de condução do nervo regenerado não era significativamente diferente da do grupo dos enxertos de nervo autólogos; o diâmetro das novas fibras nervosas era mais fino do que o normal; e a bainha de mielina era mais fina do que o normal. A bainha de mielina era mais fina e mais densa do que o normal, mas os axônios regenerados passaram por todo o comprimento das pontes. Em contraste, não foi observada qualquer regeneração e reparação nervosa significativa no grupo de controlo salino, que era significativamente diferente do grupo de células nucleadas simples da medula óssea e do grupo de enxertos de nervos autólogos.