Ερευνητές έχουν δείξει ότι μια ηλεκτρονική συσκευή μπορεί να ανιχνεύσει και να τερματίσει τις επιληπτικές κρίσεις όταν εμφυτευτεί στον εγκέφαλο ποντικών
Τα εγκέφαλος κύτταρα που ονομάζονται νευρώνες είτε διεγείρουν είτε εμποδίζουν άλλους νευρώνες γύρω τους να στέλνουν μηνύματα. Υπάρχει μια λεπτή ισορροπία νευρώνων που «διεγείρουν» και αυτών που «σταματούν» την αναμετάδοση μηνυμάτων. Στην πάθηση που ονομάζεται επιληψία - μια χρόνια διαταραχή του εγκεφάλου που επηρεάζει άτομα όλων των ηλικιών και φύλου - οι νευρώνες στον εγκέφαλο αρχίζουν να πυροδοτούν και δίνουν σήμα στους γειτονικούς νευρώνες να πυροδοτήσουν επίσης ταυτόχρονα. Αυτό προκαλεί μια κλιμακούμενη επίδραση που οδηγεί σε ανισορροπία μεταξύ της «συναρπαστικής» και της «διακοπής» δραστηριότητας. Η βασική αιτία αυτής της ηλεκτρικής δραστηριότητας πιστεύεται ότι είναι πολύπλοκες χημικές αλλαγές που συμβαίνουν στα νευρικά κύτταρα. Μια κρίση εμφανίζεται όταν οι ηλεκτρικές ώσεις ξεφεύγουν από τα φυσιολογικά τους όρια. Μια κρίση επηρεάζει τη συνείδηση ή τον κινητικό έλεγχο ενός ατόμου. Οι κρίσεις από μόνες τους δεν είναι ασθένεια αλλά είναι σημάδια διαφορετικών διαταραχών στον εγκέφαλο. Ορισμένες κρίσεις δεν είναι αισθητές, αλλά κάποιες είναι ανίκανες για ένα άτομο. Ενώ υπάρχουν πολλά είδη κρίσεων, ο παραπάνω τύπος σχετίζεται με την επιληψία. Η επιληψία είναι μια από τις πιο συχνές νευρολογικές ασθένειες με περίπου 50 εκατομμύρια ανθρώπους να πάσχουν από αυτήν παγκοσμίως. Η πιο κοινή θεραπεία για την επιληψία είναι η χρήση του επιληπτικός φάρμακα όπως οι βενζοδιαζεπίνες που όχι μόνο έχουν δραστικές παρενέργειες αλλά είναι επίσης αναποτελεσματικά στην πρόληψη των επιληπτικών κρίσεων στο 30 τοις εκατό των επιληπτικών ασθενών. Τα άτομα με επιληψία και οι οικογένειές τους πρέπει να αντιμετωπίσουν το στίγμα και τις διακρίσεις που συνδέονται με αυτήν την ασθένεια, ειδικά σε χώρες χαμηλού και μεσαίου εισοδήματος.
Μια ομάδα Βρετανών και Γάλλων ερευνητών στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, την École Nationale Supérieure des Mines και το INSERM παρουσίασαν μια ηλεκτρονική συσκευή η οποία όταν εμφυτεύτηκε στον εγκέφαλο ποντικών ήταν σε θέση να ανιχνεύσει το πρώτο σημάδι κρίσης. Μετά από αυτή την ανίχνευση, μπόρεσε να μεταφέρει μια εγγενή χημική ουσία του εγκεφάλου μέσα στον εγκέφαλο, η οποία στη συνέχεια εμπόδισε την περαιτέρω συνέχιση της κρίσης. Η καινοτόμος μελέτη τους δημοσιεύτηκε στο Επιστήμες Επιστήμης.
The electronic device is thin, soft, flexible and made of οργανικές films allowing it to interface well with human tissue. It is also safe as does minimal damage to the brain. The electrical properties of these οργανικές films make them ideally suited for such medical applications where interface with living tissue is needed. The neurotransmitter or drug in the device targets the origin point of the seizure and thereby signals neurons to discontinue firing. This causes the seizure to stop. A neural probe was used to transport this neurotransmitter to the affected part of the brain. This probe incorporates a mini ion pump and electrodes which monitor brain activity for potential seizure. When probe electrodes detect a neural signal belonging to a seizure, ion pump gets activated which then creates an electric field. This electric field enables drug movement across an ion exchange membrane from an internal reserve to outside of the electronic device by a process called electrophoresis which technically allows patients to control dosage and timing of the neurotransmitter drug in a more precise manner. The exact quantity of the drug to be released can be based according to strength of the electric field. This innovative method takes care of ‘when’ and ‘how’ much drug needs to be delivered for a specific patient. The drug is delivered without any added solvent solution which helps in preventing any damage to the surrounding tissue. The drug interacts efficiently with cells just outside of the device. Researchers found that only a small amount of drug was required to prevent seizures and this amount was accounted as no more than 1 percent of the entire drug which was initially added into the device. This is helpful as the device will need not to be refilled for lengthy durations. The drug used in this particular study was a native neurotransmitter in our body and it was seamlessly consumed by natural developments in the brain immediately upon its release. This suggests that the treatment described should reduce or even eradicate any undesired drug side effects.
Η μελέτη πρέπει να γίνει πιο περίπλοκα σε ποντίκια για να μετρηθούν οι πιθανές παρενέργειες και στη συνέχεια μπορεί να διεξαχθεί αντίστοιχη μελέτη σε ανθρώπους. Θα μπορούσε να περάσει καιρός, ίσως αρκετά χρόνια, μέχρι να διατεθεί αυτή η συσκευή στην αγορά για δημόσια χρήση. Πρέπει επίσης να μελετηθεί εάν μια τέτοια συσκευή μπορεί να αποτρέψει εντελώς τις επιληπτικές κρίσεις. Εάν αυτή η τεχνική πετύχει, θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στη φαρμακευτική αγωγή για την επιληψία και επίσης να βοηθήσει σε άλλες παρόμοιες ασθένειες. Υπάρχει ελπίδα ότι μια παρόμοια προσέγγιση θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για μια σειρά από άλλες νευρολογικές διαταραχές, συμπεριλαμβανομένων των όγκων του εγκεφάλου, των εγκεφαλικών επεισοδίων και της νόσου του Πάρκινσον.
***
{Μπορείτε να διαβάσετε την αρχική ερευνητική εργασία κάνοντας κλικ στον σύνδεσμο DOI που δίνεται παρακάτω στη λίστα των αναφερόμενων πηγών}
Πηγές)
Οι Proctor CM et al. 2018. Ηλεκτροφορητική χορήγηση φαρμάκου για έλεγχο επιληπτικών κρίσεων. Προκαταβολές Επιστήμη. 4 (8). https://doi.org/10.1126/sciadv.aau1291
***
