Mengapa saraf sulit diregenerasi?

  Dibandingkan dengan sistem saraf pusat, struktur saraf tepi lebih sederhana dan lebih mudah untuk diregenerasi, dan dengan pengembangan peralatan dan teknik bedah mikro, hasil klinis dari cedera saraf tepi terus meningkat. Untuk celah cacat yang pendek, jahitan halus langsung atau perbaikan kanula celah kecil dapat dilakukan; untuk jarak cacat yang lebih panjang, diperlukan pencangkokan jaringan saraf atau penghubung saluran saraf. Karena kekurangan donor cangkok saraf autologus dan keterbatasan penggunaan konduit saraf secara klinis saat ini, pengobatan cacat saraf yang panjang dan tebal serta cedera saraf multipel tetap menantang karena kondisi yang menuntut yang perlu disediakan untuk memungkinkan regenerasi saraf yang lebih baik.  Regenerasi saraf memerlukan “kompartemen tunggal” Telah lama diketahui bahwa regenerasi saraf memerlukan “kompartemen tunggal” sendiri, bagian terpisah dari saluran saraf yang menyediakan ruang untuk regenerasi saraf dan menghindari invasi jaringan parut di sekitarnya. Namun demikian, pertanyaannya adalah, apa yang harus dilakukan dengan ‘kompartemen tunggal’ ini dan bagaimana melakukannya.  Saluran saraf, juga dikenal sebagai ruang regenerasi saraf, adalah kendaraan yang digunakan untuk memperbaiki cacat saraf. Menemukan, menciptakan dan menggabungkan berbagai bahan jaringan yang dapat digunakan untuk perbaikan untuk membuat kateter aktif secara biologis untuk membangun saraf rekayasa jaringan, telah menjadi topik hangat penelitian dalam beberapa tahun terakhir. Pada masa-masa awal, berbagai bahan kateter dicoba, mulai dari bahan arteri dan vena hingga silikon, hanya untuk menemukan dalam aplikasinya bahwa mereka tidak dapat menyesuaikan diameter kateter dengan ketebalan saraf, atau dibiarkan pada pasien untuk waktu yang lama, menekan saraf dan memerlukan pembedahan ulang untuk melepas kateter. Saat ini, saraf rekayasa jaringan menawarkan harapan baru untuk meningkatkan perbaikan segmen panjang dan cacat saraf perifer yang tebal.  Berdasarkan pengalaman orang lain, kami telah memilih kitosan untuk membuat kateter polimer yang dapat terurai secara hayati. Kitosan, yang terdegradasi menjadi monosakarida secara in vivo, adalah bahan perbaikan yang baik dengan efek yang pada dasarnya tidak beracun pada sel saraf. Dalam beberapa tahun terakhir, ada banyak laporan tentang penerapan kateter saraf kitosan untuk memperbaiki kerusakan saraf, dan arah penelitian telah berevolusi dari penggunaan awal kateter bahan tunggal untuk memperbaiki cacat saraf hingga penggunaan kateter komposit.  Mengenai daya serap, harus dikatakan bahwa ini adalah arah penelitian yang menarik. Penelitian saat ini menunjukkan bahwa pertumbuhan saraf tepi pada hewan percobaan, kambing, membutuhkan waktu sekitar satu hingga satu setengah tahun, di mana selama waktu itu struktur saluran saraf perlu dipertahankan cukup lama untuk memungkinkan terbentuknya matriks fibrin untuk menghubungkan tunggul saraf proksimal dan distal dari saraf yang rusak. Setelah matriks fibrin awal terbentuk, perancah saraf harus terdegradasi dalam waktu yang wajar. Jika tidak, regenerasi saraf mungkin tertunda, meruntuhkan lumen saluran dan menyebabkan fibrosis pada lapisan luar saraf, sehingga mencegah regenerasi dan pematangan saraf.  Regenerasi saraf membutuhkan “kekuatan eksternal” Kateter yang ideal bukanlah satu-satunya kondisi yang dapat membantu perbaikan saraf. Sekarang diperkirakan bahwa untuk meningkatkan panjang, diameter dan laju regenerasi saraf yang diperbaiki, kateter baru yang aktif secara biologis perlu dieksplorasi secara aktif, misalnya, dalam kombinasi dengan berbagai jenis sel benih untuk membentuk saraf buatan yang direkayasa jaringan.  Sel mononuklear sumsum tulang sangat memperbaharui diri dan dapat mereplikasi diri mereka sendiri dalam kondisi tertentu; mereka juga memiliki potensi untuk berdiferensiasi menjadi berbagai macam sel. Untuk perbaikan saraf, sel-sel ini juga memiliki keuntungan memfasilitasi transplantasi autologus, mensekresi berbagai sitokin dan faktor trofik, mempromosikan remielinasi aksonal dan menghambat apoptosis neuron. Hasilnya, sel mononuklear sumsum tulang telah lama digunakan dalam model hewan perbaikan cacat saraf perifer pada tikus, kelinci, anjing dan monyet, dan banyak hasil yang telah diperoleh.  Namun, ada perbedaan yang signifikan antara hewan percobaan yang umum digunakan (termasuk monyet, yang sarafnya juga jauh lebih halus daripada manusia) dan manusia, terutama karena banyak percobaan dilakukan pada hewan kecil, dan proses pengambilan NSC sumsum tulang autologus dapat mengakibatkan kematian hewan, sehingga sulit untuk berspekulasi tentang bagaimana hal itu akan berkontribusi pada regenerasi saraf. Oleh karena itu, kami mencoba menggunakan mamalia besar, kambing, untuk memanen sumsum tulangnya sendiri dan berharap bahwa hal ini akan meningkatkan terjemahan klinis dari penelitian ini.  Untungnya, setelah serangkaian penelitian, kami dapat menunjukkan bahwa saraf buatan yang direkayasa jaringan yang dibangun dari kateter kitosan + sel berinti individu sumsum tulang autologus dapat memperbaiki cacat 30 mm pada saraf peroneal umum kambing dengan hasil yang serupa dengan cangkok saraf autologus: perbaikan perilaku hewan mendekati normal; kecepatan konduksi saraf yang diregenerasi tidak berbeda secara signifikan dari kelompok cangkok saraf autologus; diameter serabut saraf baru lebih tipis dari biasanya; dan selubung mielin lebih tipis dari biasanya. Selubung mielin lebih tipis dan lebih padat daripada normal, tetapi akson yang diregenerasi melewati seluruh panjang jembatan. Sebaliknya, tidak ada regenerasi dan perbaikan saraf yang signifikan yang terlihat pada kelompok kontrol saline, yang secara signifikan berbeda dari kelompok sel berinti tunggal sumsum tulang dan kelompok cangkok saraf autologus.