Raziskovalci so pokazali, da lahko elektronska naprava zazna in konča epileptične napade, ko je implantirana v možgane miši
naše možganov celice, imenovane nevroni, bodisi vzbujajo ali zavirajo druge nevrone okoli sebe pri pošiljanju sporočil. Obstaja občutljivo ravnovesje nevronov, ki "vzbujajo" in tistih, ki "ustavljajo" posredovanje sporočil. V stanju, imenovanem epilepsija – kronična možganska motnja, ki prizadene ljudi vseh starosti in spola – se nevroni v možganih začnejo sprožiti in signalizirati sosednjim nevronom, naj se sprožijo hkrati. To povzroči stopnjevanje učinka, ki vodi v neravnovesje med "vznemirljivo" in "ustavljanjem" dejavnosti. Glavni vzrok te električne aktivnosti naj bi bile kompleksne kemične spremembe, ki se pojavijo v živčnih celicah. Napad se pojavi, ko električni impulzi uidejo iz normalnih meja. Napad vpliva na človekovo zavest ali nadzor motorja. Napadi sami po sebi niso bolezen, ampak so znaki različnih motenj v možganih. Nekateri napadi niso opazni, nekateri pa za osebo onesposobijo. Čeprav obstaja več vrst napadov, je zgornja vrsta povezana z epilepsijo. Epilepsija je ena najpogostejših nevroloških bolezni, za katero trpi okoli 50 milijonov ljudi po vsem svetu. Najpogostejše zdravljenje epilepsije je uporaba epileptični zdravila, kot so benzodiazepini, ki nimajo le drastičnih stranskih učinkov, ampak so tudi neučinkovita pri preprečevanju napadov pri 30 odstotkih epileptičnih bolnikov. Ljudje z epilepsijo in njihove družine se morajo soočiti s stigmo in diskriminacijo, povezano s to boleznijo, zlasti v državah z nizkimi in srednjimi dohodki.
Skupina britanskih in francoskih raziskovalcev na Univerzi v Cambridgeu, École Nationale Supérieure des Mines in INSERM je pokazala elektronsko napravo, ki je lahko, ko je bila implantirana v možgane miši, zaznala prvi znak epileptičnega napada. Po tem odkritju je lahko v možgane dostavil naravno možgansko kemikalijo, ki je nato preprečila nadaljevanje napada. Njihova inovativna študija je bila objavljena v Napredek znanosti.
Elektronska naprava je tanka, mehka, prožna in izdelana iz organsko filmov, ki mu omogočajo dobro povezavo s človeškim tkivom. Prav tako je varen, saj minimalno poškoduje možgane. Električne lastnosti teh organsko zaradi filmov so idealni za takšne medicinske aplikacije, kjer je potreben stik z živim tkivom. Nevrotransmiter ali zdravilo v napravi cilja na izvorno točko napada in s tem signalizira nevronom, naj prekinejo proženje. To povzroči prenehanje napadov. Nevralna sonda je bila uporabljena za prenos tega nevrotransmiterja v prizadeti del možganov. Ta sonda vključuje mini ionsko črpalko in elektrode, ki spremljajo možgansko aktivnost za morebiten napad. Ko elektrode sonde zaznajo nevronski signal, ki pripada napadu, se aktivira ionska črpalka, ki nato ustvari električno polje. To električno polje omogoča gibanje zdravila preko ionske izmenjevalne membrane od notranje rezerve do zunaj elektronske naprave s postopkom, imenovanim elektroforeza, ki pacientom tehnično omogoča natančnejši nadzor nad odmerkom in časom zdravila nevrotransmiterja. Natančna količina zdravila, ki se sprosti, lahko temelji na jakosti električnega polja. Ta inovativna metoda skrbi za to, 'kdaj' in 'koliko' zdravila je treba dostaviti določenemu bolniku. Zdravilo je dostavljeno brez dodane raztopine topila, kar pomaga preprečevati poškodbe okoliškega tkiva. Zdravilo učinkovito sodeluje s celicami zunaj naprave. Raziskovalci so ugotovili, da je bila za preprečitev epileptičnih napadov potrebna le majhna količina zdravila, ta količina pa je bila ocenjena kot največ 1 odstotek celotnega zdravila, ki je bilo prvotno dodano v napravo. To je koristno, saj naprave ne bo treba ponovno polniti dlje časa. Zdravilo, uporabljeno v tej posebni študiji, je bil naravni nevrotransmiter v našem telesu in ga je naravno dogajanje v možganih brez težav porabilo takoj po sprostitvi. To nakazuje, da bi moralo opisano zdravljenje zmanjšati ali celo odpraviti vse neželene stranske učinke zdravila.
Študijo je treba natančneje izvesti na miših, da se ocenijo možni stranski učinki, nato pa se lahko izvede ustrezna študija pri ljudeh. Morda bo minilo nekaj časa, morda nekaj let, preden bo ta naprava na voljo na trgu za javno uporabo. Prav tako je treba preučiti, ali lahko takšna naprava v celoti prepreči napade. Če ta tehnika uspe, bi lahko spremenila zdravila za epilepsijo in pomagala tudi pri drugih podobnih boleznih. Obstaja upanje, da bi lahko podoben pristop uporabili za vrsto drugih nevroloških motenj, vključno z možganskimi tumorji, možgansko kapjo in Parkinsonovo boleznijo.
***
{Izvirno raziskovalno nalogo lahko preberete s klikom na spodnjo povezavo DOI na seznamu citiranih virov}
Vir (i)
Proctor CM et al. 2018. Elektroforetska dostava zdravila za nadzor epileptičnih napadov. Znanost Predplačila. 4 (8). https://doi.org/10.1126/sciadv.aau1291
***
