Tyrėjai parodė, kad elektroninis prietaisas gali aptikti ir nutraukti epilepsijos priepuolius, kai implantuojamas į pelių smegenis
mūsų smegenys ląstelės, vadinamos neuronais, sužadina arba slopina kitus aplinkinius neuronus siųsti pranešimus. Yra subtilus neuronų, kurie „sužadina“ ir „sustabdo“ pranešimų perdavimą, pusiausvyra. Esant būklei, kuri vadinama epilepsija – lėtiniu smegenų sutrikimu, kuris paveikia įvairaus amžiaus ir lyties žmones – žmogaus smegenyse pradeda degti neuronai ir tuo pačiu metu siunčia signalą kaimyniniams neuronams. Tai sukelia didėjantį poveikį, dėl kurio atsiranda pusiausvyros tarp „jaudinančios“ ir „stabdančios“ veiklos. Manoma, kad pagrindinė šio elektrinio aktyvumo priežastis yra sudėtingi cheminiai pokyčiai, vykstantys nervinėse ląstelėse. Priepuolis atsiranda, kai elektriniai impulsai išeina iš savo normalių ribų. Priepuolis paveikia žmogaus sąmonę arba motorinę kontrolę. Patys traukuliai nėra liga, bet yra įvairių smegenų sutrikimų požymiai. Kai kurie priepuoliai yra nepastebimi, tačiau kai kurie yra nedarbingi asmeniui. Nors yra keletas priepuolių rūšių, aukščiau nurodytas tipas yra susijęs su epilepsija. Epilepsija yra viena iš labiausiai paplitusių neurologinių ligų, kuria visame pasaulyje serga apie 50 mln. Dažniausias epilepsijos gydymas yra epilepsijos vaistai, tokie kaip benzodiazepinai, kurie ne tik turi drastišką šalutinį poveikį, bet ir yra neveiksmingi užkertant kelią priepuoliams 30 procentų epilepsija sergančių pacientų. Epilepsija sergantiems žmonėms ir jų šeimoms tenka susidurti su šios ligos stigma ir diskriminacija, ypač mažas ir vidutines pajamas gaunančiose šalyse.
Britų ir prancūzų mokslininkų komanda iš Kembridžo universiteto, École Nationale Supérieure des Mines ir INSERM parodė elektroninį prietaisą, kuris, implantuotas į pelių smegenis, galėjo aptikti pirmąjį priepuolio požymį. Po šio aptikimo jis sugebėjo į smegenis tiekti natūralią smegenų cheminę medžiagą, kuri vėliau neleido priepuoliui tęstis. Jų novatoriškas tyrimas buvo paskelbtas Mokslo pažanga.
Elektroninis prietaisas yra plonas, minkštas, lankstus ir pagamintas iš organinis plėvelės, leidžiančios gerai sąveikauti su žmogaus audiniais. Jis taip pat yra saugus, nes daro minimalią žalą smegenims. Šių elektrinės savybės organinis Dėl plėvelių jie idealiai tinka tokiems medicinos tikslams, kai reikalinga sąsaja su gyvu audiniu. Įrenginyje esantis neuromediatorius arba vaistas nukreipiamas į priepuolio pradžios tašką ir taip signalizuoja neuronams, kad jie nutrauktų šaudymą. Dėl to priepuolis sustoja. Neuroninis zondas buvo naudojamas šiam neuromediatoriui transportuoti į paveiktą smegenų dalį. Šiame zonde yra mini jonų siurblys ir elektrodai, kurie stebi smegenų veiklą dėl galimų traukulių. Kai zondo elektrodai aptinka priepuoliui priklausantį nervinį signalą, įsijungia jonų siurblys, kuris sukuria elektrinį lauką. Šis elektrinis laukas leidžia vaistui judėti per jonų mainų membraną iš vidinio rezervo į elektroninio prietaiso išorę, naudojant procesą, vadinamą elektroforeze, kuri techniškai leidžia pacientams tiksliau kontroliuoti neuromediatoriaus vaisto dozę ir laiką. Tikslus išsiskiriančio vaisto kiekis gali būti pagrįstas elektrinio lauko stiprumu. Šis novatoriškas metodas pasirūpina, „kada“ ir „kiek“ vaisto reikia pristatyti konkrečiam pacientui. Vaistas tiekiamas be jokio tirpiklio tirpalo, kuris padeda išvengti bet kokios aplinkinių audinių žalos. Vaistas veiksmingai sąveikauja su ląstelėmis, esančiomis už prietaiso ribų. Tyrėjai nustatė, kad priepuolių prevencijai reikalingas tik nedidelis vaisto kiekis, o šis kiekis buvo ne didesnis kaip 1 procentas viso vaisto, kuris iš pradžių buvo pridėtas į prietaisą. Tai naudinga, nes prietaiso nereikės pildyti ilgą laiką. Šiame konkrečiame tyrime naudotas vaistas buvo mūsų organizmo neuromediatorius ir buvo sklandžiai suvartojamas dėl natūralių smegenų pokyčių iškart po jo išleidimo. Tai rodo, kad aprašytas gydymas turėtų sumažinti ar net panaikinti bet kokį nepageidaujamą šalutinį vaistų poveikį.
Tyrimą reikia atlikti išsamiau su pelėmis, kad būtų galima įvertinti galimą šalutinį poveikį, o tada galima atlikti atitinkamą tyrimą su žmonėmis. Gali praeiti šiek tiek laiko, galbūt kelerių metų, kol šis prietaisas pasirodys rinkoje viešam naudojimui. Taip pat reikia ištirti, ar toks prietaisas gali visiškai užkirsti kelią priepuoliams. Jei šis metodas pasiteisins, jis gali pakeisti vaistus nuo epilepsijos ir padėti sergant kitomis panašiomis ligomis. Yra vilties, kad panašus metodas galėtų būti taikomas daugeliui kitų neurologinių sutrikimų, įskaitant smegenų auglius, insultus ir Parkinsono ligą.
***
{Galite perskaityti pradinį tyrimo dokumentą spustelėję toliau pateiktą DOI nuorodą cituojamų šaltinių sąraše}
Šaltiniai)
Proctor CM ir kt. 2018. Elektroforetinis vaistų pristatymas priepuolių kontrolei. Mokslas Avansu. 4 straipsnio 8 dalį. https://doi.org/10.1126/sciadv.aau1291
***
