Synthetisch weefsel geeft varkens met een verwonding aan de penis opnieuw een erectie

De wetenschappers ontwikkelden een weefsel dat ze artificieel tunica albuginea (ATA) noemen. Dit wit omhulsel is een bindweefsellaag die onder meer rond de sponsachtige lichamen van de penis loopt en die noodzakelijk is voor het in stand houden van een erectie.  

"Het grootste voordeel van ATA dat we merkten, is dat het weefselachtige functies kan vervullen door de microstructuur van natuurlijke weefsels na te bootsten", zei Xuetao Shi, een onderzoeker aan de Zuid-Chinese Universiteit voor Technologie in Guangzhou en een van de auteurs van de nu gepubliceerde studie over het onderzoek. "Deze benadering is niet beperkt tot het biometrisch ontwerpen van tunica albuginea-weefsel maar ze kan uitgebreid worden tot veel andere weefsels die aan druk blootstaan." 

Shi zei dat zijn team de focus van hun onderzoek recent verlegd had naar het maken van biomaterialen om problemen bij de mannelijke voortplantingsfuncties aan te pakken, onder meer erectiestoornissen, onvruchtbaarheid en de ziekte van Peyronie, die volgens deskundigen veroorzaakt kan worden door verwondingen tijdens de seks. 

Zowat de helft van de mannen tussen 40 en 70 jaar ondervindt een of andere vorm van erectiestoornissen en naar schatting 5 procent lijdt aan de ziekte van Peyronie. Die wordt gekenmerkt door de ontwikkeling van littekenweefsel in de tunica albuginea, wat pijn en kromming van de penis kan veroorzaken. "We stelden vast dat dit een gebied is dat weinig aandacht heeft gekregen, maar de behoefte is wel degelijk erg groot", zei Shi. 

Een mogelijke behandeling van problemen met de tunica albuginea is een operatie met een transplantatie. Maar volgens de onderzoekers hebben de huidige 'patches' die daarvoor gebruikt worden, nadelen. De patches worden gemaakt van andere weefsels uit het lichaam van de patiënt in combinatie met een extracellulaire matrix, maar soms worden ze door het immuunsysteem afgestoten, er kunnen problemen ontstaan op de plaats waar het weefsel is weggenomen en ze kunnen de structuur van het natuurlijke weefsel niet perfect vervangen.

Daarom gebruikten de Chinese onderzoekers een synthetisch weefsel op basis van een polyvinylalcohol (PVA), dat een gekrulde vezelstructuur heeft die gelijkaardig is aan die van het natuurlijke weefsel. Daardoor heeft het synthetische materiaal ATA biomechanische eigenschappen die de eigenschappen van de tunica albuginea nabootsen.

De onderzoekers voerden ook experimenten uit om de eventuele giftigheid en de compatibiliteit met het bloed van het kunstmatige weefsel te onderzoeken, aangezien het bedoeld is om lange tijd in het lichaam te blijven. Ze stelden vast dat ATA niet schadelijk zou zijn voor andere weefsels.

Vervolgens testten ze ATA bij Bama miniatuurvarkens met verwondingen aan hun tunica albuginea. Ze stelden vast dat de patches van het kunstmatige weefsel de erectiele functie zodanig herstelden, dat ze gelijk was aan die van normaal penisweefsel, wat suggereert dat de patch met succes de functie van het natuurlijke weefsel kon vervangen.

"We waren verrast door de resultaten van de dierproeven, waarbij de penis onmiddellijk na het gebruik van het synthetische weefsel weer een normale erectie kreeg", aldus Shi. 

De wetenschappers controleerden ook het effect van de operatie na een maand en stelden vast dat hoewel het artificiële weefsel de microstructuur van het omringende natuurlijke weefsel niet herstelde, het wel fibrose - een toename van het bindweefsel - ontwikkelde die vergelijkbaar was met die in normaal weefsel en dat het in staat was tot een normale erectie nadat de penis ingespoten was met een zoutoplossing. 

"De resultaten een maand na de procedure toonden aan dat het ATA-team een goed, zij het niet perfect, resultaat bereikt had", zei Shi.  

Shi merkte wel op dat bij verwondingen aan de penis de tunica albuginea meestal niet het enige weefsel is dat beschadigd is. De omliggende zenuwen en het corpus cavernosum, het sponsachtige weefsel dat door de schacht van de penis loopt, worden vaak ook beschadigd, wat het herstel nog moeilijker maakt. 

"Ons werk spitst zich op het ogenblik toe op het herstellen van één enkel weefsel in de penis en het volgende stadium wordt het herstel van de hele beschadiging van de penis of de constructie van een kunstmatige penis vanuit een holistisch perspektief", zei Shi. 

"Dit resultaat is veelbelovend voor de behandeling van penisverwondingen bij mensen", zeiden de onderzoekers. Shi voegde eraan toe dat de onderzoekers ook van plan zijn technieken te onderzoeken om andere weefsels te herstellen, onder meer van het hart en de blaas. 

De studie van Shi en zijn collega's uit andere Chinese universiteiten en een Amerikaanse universiteit is gepubliceerd in . Dit artikel is gebaseerd op een persmededeling van Cell Press en een telex van het persagentschap Belga.