Quando i nervi periferici vengono tranciati, la perdita di funzioni porta all’atrofizzazione del muscolo colpito, un cambiamento drammatico nella qualità della vita e, in molti casi, un’aspettativa di vita ridotta per le persone. Nonostante i decenni di ricerca, nessuno ha saputo escogitare un sistema efficace per riconnettere i nervi che sono stati tranciati. Esistono diverse tecniche per ricucire assieme le estremità o innestare nervi nello spazio che resta fra quelle troncate.
Il successo di queste tecniche dipende però dalla capacità delle estremità tranciate di ricrescere e ricollegarsi fra loro. Siccome i nervi crescono a un ritmo di un millimetro al giorno, può occorrere parecchio tempo, alle volte anni, affinché si riconnettano, e in questo lasso di tempo i muscoli possono degradare oltre ogni possibilità di recupero, portando così all’invalidità prolungata. I neurochirurghi hanno a lungo sperato in una soluzione per mantenere i muscoli in funzione mentre i nervi ricrescevano. Un’opzione sarebbe quella di connettere elettricamente le estremità tranciate affinché i segnali dal cervello passino ugualmente. Ma come fare a stabilire questo contatto in maniera efficace?
Jing Liu e un gruppo di colleghi della Tsinghua University di Pechino sostengono di aver riconnesso un nervo tranciato utilizzando per la prima volta il metallo liquido. A detta loro, nel condurre i segnali elettrici fra le estremità troncate del nervo, il metallo supererebbe clamorosamente le prestazioni dell’elettrolita salino che viene utilizzato per preservare le proprietà elettriche del tessuto vivo.
Gli ingegneri biomedici guardavano alla lega di gallio-indio-selenio liquido (67 per cento Ga, 20,5 per cento In e 12,5 per cento Se per volume) da un po’ di tempo a questa parte. Si tratta di un materiale allo liquido già alla temperatura corporea, e si ritiene che sia completamente benigno. Di conseguenza, da tempo si studiano vari sistemi per utilizzarlo all’interno del corpo, come ad esempio per visualizzare i vasi sanguigni.
Ora, il team di ingegneri biomedici cinesi sostiene che le proprietà elettriche del metallo potrebbero aiutare a preservare le funzioni dei nervi intanto che si rigenerano. Sono già stati condotti i primi test per dimostrare che la tecnica è affidabile. Jing e co. hanno utilizzato un nervo sciatico connesso al muscolo del polpaccio di una rana toro. Hanno applicato un impulso a un’estremità del nervo e misurato il segnale che raggiungeva il muscolo del polpaccio, che si è contratto ad ogni impulso. In seguito, hanno tagliato il nervo sciatico e posto ciascuna delle estremità tagliate in un capillare riempito con metallo liquido o con la soluzione di Ringer, una soluzione di sali concepita per imitare le proprietà dei fluidi corporei. Hanno quindi riapplicato l’impulso e misurato come questo si propagava attraverso lo spazio fra le due estremità. I risultati sono stati interessanti.
Secondo il gruppo di studio, l’impulso che era stato fatto passare attraverso la soluzione di Ringer tendeva a degradare pesantemente, mentre quello che era stato trasmesso attraverso il metallo liquido passava tranquillamente. «In risposta alla stimolazione elettrica, il segnale elettroneurografico preso dal nervo sciatico sezionato e riconnesso attraverso il metallo liquido era simile a quello di un nervo sciatico intero», sostengono i ricercatori. Oltretutto, siccome il metallo liquido appare chiaramente ai raggi-x, può essere facilmente rimosso dal corpo con una micro-siringa quando non è più necessario. Questo permette a Jing Liu e ai suoi collaboratori di immaginare possibili trattamenti futuri. Il traguardo è quello di realizzare condotti speciali — contenenti metallo liquido e fattori di crescita per promuovere la rigenerazione dei nervi — attraverso i quali riconnettere i nervi tranciati e preservare la conduzione elettrica, cioè il funzionamento muscolare.
Si tratta sicuramente di una possibilità emozionante, ma è ancora ben lontana dal divenire un trattamento vero e proprio. Restano innumerevoli quesiti da risolvere. Quanta funzione muscolare può essere preservata in questo modo? Il metallo liquido potrebbe interferire o addirittura prevenire la rigenerazione? Quanto è sicuro il metallo liquido all’interno del corpo, in particolar modo se si propaga a seguito di una perdita? Queste sono alcune delle domande a cui il gruppo di ricercatori spera di trovare presto una risposta, con esperimenti sugli animali prima, e possibilmente sugli umani più avanti.
«Ci aspettiamo che questo materiale di nuova generazione per la connessione dei nervi diventerà importante per il recupero funzionale in fase di rigenerazione del nervo periferico danneggiato e per l’ottimizzazione della neurochirurgia nel prossimo futuro», dicono. «È quindi possibile che in futuro il metallo liquido diventi un importante componente nel trattamento delle lesioni ai nervi».