L’hydrogel est composé de monomères à parts égales, chargés positivement et négativement.

Contrairement aux tissus d’autres parties du corps, comme la peau, le tissu neuronal du cerveau ne se régénère pas après avoir été endommagé. Il pourrait toutefois le faire un jour, avec l’aide d’un nouveau type d’hydrogel.

Mis au point par une équipe de scientifiques de l’université japonaise d’Hokkaido, ce gel polymère biocompatible est composé à parts égales de monomères chargés positivement et négativement. Cette combinaison s’est avérée offrir la meilleure adhérence aux cellules.

Les scientifiques ont ajusté le ratio des molécules de réticulation dans l’hydrogel pour lui donner une rigidité semblable à celle des tissus cérébraux, et ils ont créé de minuscules pores dans le gel, qui servent de sites de « nidification » aux cellules. Ensuite, le gel a été trempé dans un sérum de facteur de croissance pour stimuler la croissance des vaisseaux sanguins, puis il a été implanté chirurgicalement dans les zones endommagées du cerveau des souris.

Trois semaines plus tard, on a constaté que les cellules immunitaires et les cellules neuronales du tissu cérébral environnant avaient migré dans l’hydrogel implanté et que des vaisseaux sanguins avaient commencé à s’y développer. Les chercheurs ont ensuite injecté des cellules souches neurales dans le gel.

Après une période de 40 jours, la grande majorité de ces cellules avaient survécu, et certaines d’entre elles s’étaient différenciées en cellules neuronales et en cellules astrocytaires de maintien des neurones. En outre, certaines de ces nouvelles cellules neuronales ont migré hors de l’hydrogel vers le tissu cérébral environnant, ce qui montre à quel point le matériau s’est bien intégré au cerveau.

Cellules souches neuronales, 64 jours après la transplantation dans l’hydrogel – les cases rouges indiquent les vaisseaux sanguins.

Il s’est avéré que le timing des différentes étapes était très important. Lorsque les scientifiques ont essayé d’implanter le gel et d’ajouter les cellules souches en même temps, la procédure n’a pas abouti.

https://www.nature.com/articles/s41598-023-28870-z

https://www.global.hokudai.ac.jp/blog/healing-the-brain-hydrogels-enable-neuronal-tissue-growth/