Kunstige hofter, kunstige hjerner?

Et klassisk implantat etter beinbrudd. Fra Wikimedia Commons

Et klassisk implantat etter beinbrudd. Fra Wikimedia Commons

Du kjenner sikkert noen med biomaterialer i kroppen. Ikke de vanlige, biologiske materialene som kroppen er laget av, men et implantat, satt inn for å øke livskvaliteten. Søsteren din har p-stav, tanten din har titanhofte. Har bestemor snart kunstige hjernedeler, bygd inn etter hjerneslaget?

Kunstige tær og sjørøverbein

Kunstige kroppsdeler er ikke noe nytt. De første protesene ble brukt av egypterne, kanskje for så lenge som 2700 år siden. De lagde tå-proteser, så tå-løse egyptere kunne gå greit i de tradisjonelle sandalene. Og vi vet alle at en ordentlig sjørøver gjerne har trebein. Kanskje mer vanlig i film enn i virkeligheten, men på 1500-tallet var det relativt vanlig å lage kunstige bein dersom det ekte beinet måtte amputeres.  Indre implantater tok det lenger tid å finne opp. Viktigheten av desinfeksjon ble forstått på 1850-tallet. Det ikke så rart at vi ikke klarte å putte fremmedlegemer inn i kroppen før lenge etter det. Nå finnes det proteser som sitter delvis fast i kroppen, og vokser sammen med det naturlige vevet. Slik kan nervene styre protesen. Det er mulig fordi stoffet protesen er laget av, ikke støtes ut av kroppen.

Å lure immunforsvaret

Immunforsvaret vårt jobber for å støte ut alle fremmede elementer som kommer inn i kroppen. Det er derfor du får en betennelse rundt en flis i fingeren, sånn at flisen faller ut og såret til slutt gror. Immunforsvaret er utviklet i større eller mindre grad hos alle dyr, og beskytter oss mot bakterier, virus og andre fremmedlegemer. Noen ganger beskytter immunforsvaret oss når vi egentlig ikke vil at det skal gjøre det. For eksempel når vi trenger en ny hofte. Biomaterialer er laget for at kroppen ikke skal støte dem ut, men heller samarbeide og kanskje vokse sammen med dem. Vi lurer immunsystemet til å tro at implantatet er en del av kroppen.

Utviklingen innen biomaterialer og implantater er rask. Vi putter titanhofter inn i hunder og bestefedre, doserer hormoner og medisiner via små plaststaver som legges inn under huden, og får ny brusk til å vokse fram i kneet. Alt ved hjelp av biomaterialer. Kan vi også reparere hjerneskader på denne måten?

Nye rottehjerner

På laboratorier over hele verden lages det biomaterialer. Fra Wikimedia Commons

På laboratorier over hele verden lages det biomaterialer. Fra Wikimedia Commons

Hjernen har vanskelig for å bygge seg opp igjen etter skade. Det fungerer ikke som for eksempel med et kuttsår, der huden kan lage ny hud over tid. Problemet i hjernen er at det skadede og døde vevet ikke blir gjennomstrømmet av blod, og at cellene dermed ikke får oksygen. I Spania har forskere puttet biomateriale inn i skadede rottehjerner. (Hvordan rottene har fått hjerneskade skal vi vel helst ikke tenke på…) Biomaterialet de bruker, har en geléaktig konsistens, og koloniseres av en slags nerve-stamceller. Disse cellene har potensiale til å dele seg, og bli til ulike celletyper. Samtidig som nervecelleene trenger inn i det myke biomaterialet, dannes det også nye blodårer. Dette gjør at nye nerveceller og gliaceller, støtteceller til nervecellene, kan dannes. Dermed kan skadede områder i hjernen rett og slett bygges opp igjen. Forskere i South Carolina jobber også med en biomateriale-gelé som kan sprøytes inn i hjernen og stimulere vekst og kolonisering av nerve-stamceller. Samtidig som hjernen bygger seg opp igjen i det nye materialet, brytes biomaterialet ned, og til slutt står man igjen med en hel, normal hjerne. I teorien.

Fra rottehjerne til menneskehjerne

Foreløpig er hjerner bare bygd opp igjen hos rotter. Forskerne er positive til resultatene, og ser for seg at de kan prøve ut hjerne-biomaterialer på mennesker i løpet av få år. De nye typene biomateriale er oppløftende; vi får faktisk kroppen til å lage nye blodårer i hjernen. Kanskje bestemor faktisk kan bli like frisk igjen etter hjerneslag om noen år?

Det forskes på spreng på biomaterialer. Temaet er så hett at journalen Science hadde et eget nummer om biomaterialer i november. Her tar de opp samarbeidet mellom kirurger og forskere, og beskriver hvor forskninga står nå. Et tema er hvordan nanopartikler kan brukes til å øke medisinlevering og –effektivitet. Et annet tema er behovet for å lage hele organer, og her forskes det særlig på å dyrke celler sammen med biomaterialer. Problemet nå er å prøve dette ut. Det er ikke alle mennesker som stiller hjernen sin til disposisjon, sånn som laboratorierottene må gjøre.

Dette innlegget publiseres også i Argument 2/2013, som har tema hjernen og slippes 1. mars.

Fakta om biomaterialer:

  • Biomaterialer er stoffer som interagerer med biologiske systemer.
  • Biomaterialerer kan være stoffer som ikke oppdages av immunforsvaret, eller som stimulerer vekst av kroppens egne celler.
  • Implantater er fysiske gjenstander eller materialer som med vilje er puttet inn i kroppen for å bedre livskvaliteten.
  • Proteser er kunstige kroppsdeler som erstatter manglende kroppsdeler.
  • Eksempler på biomaterialer er beinproteser, p-staver (prevensjonsmiddel) og kunstige tenner.

3 comments

  1. KEE · februar 9, 2013

    Jeg har alltid trodd at problemet ved hjerneskade ikke bare var nervecellenes død, men også at som en naturlig følge av denne døden så forsvinner også nettverket av nervetråder som gir funksjonen. Spørsmålet blir da: Hvordan i alle dager skal disse nye nervene som dannes av stamcellene vite hvor de skal danne nett og hvor de skal la være?

  2. Anna W. Blix · februar 10, 2013

    Veldig godt spørsmål! Det er slike spørsmål forskerne jobber med å finne ut. Poenget er vel kanskje at cellene lager så mye nettverk de kan, og biomaterialegelèen som det jobbes med nå, stimulerer vekst. Jeg vet ærlig talt ikke det konkrete svaret på spørsmålet ditt. Det er nok en stund igjen til vi faktisk kan gjennoppbygge hjerner, og akkurat det spørsmålet du stiller er en del av kjernen i forskningen som det drives med akkurat nå flere steder i verden.

  3. Tilbaketråkk: Kunstige hofter, kunstige hjerner? – Anna Blix

Legg igjen en kommentar

Fyll inn i feltene under, eller klikk på et ikon for å logge inn:

WordPress.com-logo

Du kommenterer med bruk av din WordPress.com konto. Logg ut / Endre )

Twitter picture

Du kommenterer med bruk av din Twitter konto. Logg ut / Endre )

Facebookbilde

Du kommenterer med bruk av din Facebook konto. Logg ut / Endre )

Google+ photo

Du kommenterer med bruk av din Google+ konto. Logg ut / Endre )

Kobler til %s