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.
Η ηλεκτρονική συσκευή είναι λεπτή, μαλακή, εύκαμπτη και κατασκευασμένη από οργανικές φιλμ που του επιτρέπουν να συνδέεται καλά με τον ανθρώπινο ιστό. Είναι επίσης ασφαλές όπως και ελάχιστη βλάβη στον εγκέφαλο. Οι ηλεκτρικές ιδιότητες αυτών οργανικές Τα φιλμ τα καθιστούν ιδανικά κατάλληλα για τέτοιες ιατρικές εφαρμογές όπου απαιτείται διασύνδεση με ζωντανό ιστό. Ο νευροδιαβιβαστής ή το φάρμακο στη συσκευή στοχεύει το σημείο προέλευσης της κρίσης και έτσι δίνει σήμα στους νευρώνες να διακόψουν την πυροδότηση. Αυτό προκαλεί τη διακοπή της κρίσης. Ένας νευρικός ανιχνευτής χρησιμοποιήθηκε για τη μεταφορά αυτού του νευροδιαβιβαστή στο προσβεβλημένο τμήμα του εγκεφάλου. Αυτός ο ανιχνευτής ενσωματώνει μια μίνι αντλία ιόντων και ηλεκτρόδια που παρακολουθούν την εγκεφαλική δραστηριότητα για πιθανή κρίση. Όταν τα ηλεκτρόδια ανιχνευτή ανιχνεύουν ένα νευρικό σήμα που ανήκει σε μια κρίση, ενεργοποιείται η αντλία ιόντων που στη συνέχεια δημιουργεί ένα ηλεκτρικό πεδίο. Αυτό το ηλεκτρικό πεδίο επιτρέπει την κίνηση του φαρμάκου σε μια μεμβράνη ανταλλαγής ιόντων από ένα εσωτερικό απόθεμα προς το εξωτερικό της ηλεκτρονικής συσκευής μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται ηλεκτροφόρηση, η οποία επιτρέπει στους ασθενείς να ελέγχουν τη δόση και το χρόνο του φαρμάκου νευροδιαβιβαστή με πιο ακριβή τρόπο. Η ακριβής ποσότητα του φαρμάκου που θα απελευθερωθεί μπορεί να βασίζεται στην ένταση του ηλεκτρικού πεδίου. Αυτή η καινοτόμος μέθοδος φροντίζει για το «πότε» και «πόσο» πρέπει να χορηγηθεί φάρμακο για έναν συγκεκριμένο ασθενή. Το φάρμακο χορηγείται χωρίς πρόσθετο διάλυμα διαλύτη που βοηθά στην πρόληψη οποιασδήποτε βλάβης στον περιβάλλοντα ιστό. Το φάρμακο αλληλεπιδρά αποτελεσματικά με κύτταρα ακριβώς έξω από τη συσκευή. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι μόνο μια μικρή ποσότητα φαρμάκου χρειαζόταν για την πρόληψη των επιληπτικών κρίσεων και αυτή η ποσότητα δεν υπερέβαινε το 1 τοις εκατό του συνόλου του φαρμάκου που προστέθηκε αρχικά στη συσκευή. Αυτό είναι χρήσιμο καθώς η συσκευή δεν θα χρειαστεί να ξαναγεμιστεί για μεγάλες χρονικές περιόδους. Το φάρμακο που χρησιμοποιήθηκε στη συγκεκριμένη μελέτη ήταν ένας εγγενής νευροδιαβιβαστής στο σώμα μας και καταναλώθηκε απρόσκοπτα από τις φυσικές εξελίξεις στον εγκέφαλο αμέσως μετά την απελευθέρωσή του. Αυτό υποδηλώνει ότι η περιγραφόμενη θεραπεία θα πρέπει να μειώσει ή ακόμα και να εξαλείψει τυχόν ανεπιθύμητες παρενέργειες του φαρμάκου.
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
***
