Det är sedan tidigare känt att gelatinbeklädda elektrodimplantat orsakar mindre skada i hjärnvävnaden än vad elektroder utan gelatinhölje gör. Lundaforskare har nu visat att mikrogliacellerna, hjärnans renhållningsceller, och de enzymer som cellerna använder vid städningen, ändras när gelatin är närvarande.
– Kunskapen om gelatinets gynnsamma effekter kan få betydelse vid hjärnkirurgi, men även vid utveckling av hjärnimplantat, säger forskarna bakom studien.
Vår hjärna omges av en blod-hjärnbarriär som skyddar den från skadliga ämnen som kan ta sig in via blodbanan. När barriären penetreras, till exempel vid biopsi eller vid hjärnkirurgi, kan läckage uppstå och orsaka allvarliga inflammationer. Forskare vid Neuronano Research Center (NRC) vid Lunds universitet har tidigare visat att gelatin påskyndar hjärnvävnadens läkning och minskar nervcellsskador vid elektrodimplantat, men först nu börjar man förstå hur detta går till.
Forskarna använde sig av sövda råttor för att undersöka hur hjärnan repareras efter skada. I den ena gruppen användes gelatinbeklädda nålar, i den andra gruppen nålar utan gelatin.
– Med gelatinbeklädda nålar minskar eller upphör läckaget av molekyler (som normalt inte passerar) genom blod-hjärn-barriären inom ett dygn. Utan gelatin fortsätter läckaget i upp till tre dagar, säger Lucas Kumosa, en av forskarna bakom studien, som nyligen publiceras i den vetenskapliga tidskriften Acta Biomaterialia.
Mindre antal inflammatoriska renhållningsceller
Vid en skada i hjärnan tar sig mikrogliaceller, hjärnans renhållningsceller, till området. De städar upp, men kan även skada nervcellernas vävnad genom enzymer som de släpper ut. I studien såg forskarna en förändring i vilka renhållningsceller som tog sig till skadan.
– När vi använder gelatin ser vi endast ett mindre antal av de inflammatoriska mikrogliacellerna. Istället finns där en annan sorts celler som är antiinflammatoriska, vilket vi tror kan ha betydelse för att läkningen går snabbare, förklarar Lucas Kumosa.
Hypotesen är att de enzymer som kan orsaka skada istället blir sysselsatta med gelatinet.
– Gelatin är ett protein och när det bryts ned frisätts aminosyror som vi tror kan främja återuppbyggnaden av blodkärlen och vävnaden, förklarar Jens Schouenborg, professor i neurofysiologi vid Lunds universitet.
Kirurgisk betydelse
Idag pågår forskning på hur elektroder som implanteras i hjärnan ska kunna användas i behandling vid olika sjukdomar, som till exempel epilepsi eller Parkinson. En stor utmaning har varit att hitta sätt att minska skador i området invid sådana implantat.
– Även om forskningsområdet med hjärnelektroder är lovande, har det varit en utmaning att hitta lösningar som inte skadar hjärnvävnaden. Kunskapen om hur skador läks snabbare med gelatin kan därför få betydelse för utvecklingen också av kirurgiska behandlingar, säger Jens Schouenborg.
Text: TOVE SMEDS