Изследователите са показали, че електронно устройство може да открие и прекрати епилептичните припадъци, когато се имплантира в мозъка на мишки
Нашата мозък клетки, наречени неврони, или възбуждат, или инхибират други неврони около тях да изпращат съобщения. Съществува деликатен баланс между неврони, които „възбуждат“ и тези, които „спират“ предаването на съобщения. При състоянието, наречено епилепсия – хронично мозъчно разстройство, което засяга хора от всички възрасти и пол – невроните в мозъка на човек започват да се задействат и сигнализират на съседните неврони да се задействат едновременно. Това води до ескалиращ ефект, който води до дисбаланс между „вълнуваща“ и „спираща“ дейност. Счита се, че основната причина за тази електрическа активност са сложни химични промени, които настъпват в нервните клетки. Припадък се получава, когато електрическите импулси излязат от нормалните си граници. Припадъкът засяга съзнанието или моторния контрол на човек. Самите гърчове не са заболяване, а са признаци на различни нарушения в мозъка. Някои припадъци не са забележими, но някои са неработоспособни за човек. Въпреки че има няколко вида припадъци, горният тип е свързан с епилепсия. Епилепсията е едно от най-често срещаните неврологични заболявания, от които страдат около 50 милиона души по света. Най-често срещаното лечение на епилепсия е използването на епилептичен лекарства като бензодиазепини, които не само имат драстични странични ефекти, но са и неефективни за предотвратяване на припадъци при 30 процента от пациентите с епилепсия. Хората с епилепсия и техните семейства трябва да се сблъскат със стигма и дискриминация, свързани с това заболяване, особено в страните с ниски и средни доходи.
Екип от британски и френски изследователи от университета в Кеймбридж, Националната висша школа на мините и INSERM са показали електронно устройство, което при имплантиране в мозъка на мишки е било в състояние да открие първите признаци на припадък. След това откриване той успя да достави естествен мозъчен химикал в мозъка, който след това попречи на припадъка да продължи по-нататък. Иновативното им проучване е публикувано в Научни постижения.
Електронното устройство е тънко, меко, гъвкаво и изработено от органичен филми, позволяващи му да взаимодейства добре с човешката тъкан. Освен това е безопасно, както и минимално увреждане на мозъка. Електрическите свойства на тези органичен филмите ги правят идеално подходящи за такива медицински приложения, където е необходим контакт с жива тъкан. Невротрансмитерът или лекарството в устройството се насочва към началната точка на припадъка и по този начин сигнализира на невроните да прекратят стрелбата. Това води до спиране на припадъка. Използвана е невронна сонда за транспортиране на този невротрансмитер до засегнатата част на мозъка. Тази сонда включва мини йонна помпа и електроди, които наблюдават мозъчната активност за потенциален припадък. Когато електродите на сондата открият нервен сигнал, принадлежащ на припадък, се активира йонна помпа, която след това създава електрическо поле. Това електрическо поле позволява движение на лекарството през йонообменна мембрана от вътрешен резерв към външното електронно устройство чрез процес, наречен електрофореза, който технически позволява на пациентите да контролират дозировката и времето на невротрансмитерното лекарство по по-прецизен начин. Точното количество на лекарството, което трябва да бъде освободено, може да се основава на силата на електрическото поле. Този иновативен метод се грижи за това „кога“ и „колко“ лекарство трябва да се достави за конкретен пациент. Лекарството се доставя без добавен разтвор на разтворител, което помага за предотвратяване на увреждане на околната тъкан. Лекарството взаимодейства ефективно с клетки извън устройството. Изследователите установиха, че само малко количество лекарство е необходимо за предотвратяване на припадъци и това количество се отчита като не повече от 1 процент от цялото лекарство, което първоначално е добавено в устройството. Това е полезно, тъй като устройството няма да трябва да се презарежда за продължителни периоди от време. Лекарството, използвано в това конкретно проучване, е естествен невротрансмитер в нашето тяло и е било безпроблемно консумирано от естествените процеси в мозъка веднага след освобождаването му. Това предполага, че описаното лечение трябва да намали или дори да премахне всички нежелани лекарствени странични ефекти.
Изследването трябва да се проведе по-задълбочено при мишки, за да се преценят потенциалните странични ефекти, след което може да се проведе съответно проучване при хора. Може да мине известно време, може би няколко години, преди това устройство да се появи на пазара за обществена употреба. Също така трябва да се проучи дали такова устройство може да предотврати припадъците. Ако тази техника успее, тя може да революционизира лекарствата за епилепсия и също така да помогне при други подобни заболявания. Има надежда, че подобен подход може да се използва за редица други неврологични заболявания, включително мозъчни тумори, инсулти и болест на Паркинсон.
***
{Можете да прочетете оригиналната изследователска статия, като щракнете върху връзката DOI, дадена по-долу в списъка с цитирани източници}
Източник (и)
Proctor CM et al. 2018. Електрофоретично доставяне на лекарство за контрол на припадъци. Наука Авансите. 4 (8). https://doi.org/10.1126/sciadv.aau1291
***
