Istraživači su pokazali da elektronički uređaj može detektirati i prekinuti epileptične napadaje kada se implantira u mozak miševa
Naše mozak stanice zvane neuroni ili pobuđuju ili sprječavaju druge neurone oko sebe da šalju poruke. Postoji delikatna ravnoteža neurona koji 'uzbuđuju' i onih koji 'zaustavljaju' prenošenje poruka. U stanju zvanom epilepsija – kroničnom poremećaju mozga koji pogađa ljude svih dobi i spola – neuroni u nečijem mozgu počinju paliti i signalizirati susjednim neuronima da se također aktiviraju istovremeno. To uzrokuje eskalirajući učinak koji dovodi do neravnoteže između 'uzbudljive' i 'zaustavljive' aktivnosti. Smatra se da su temeljni uzrok ove električne aktivnosti složene kemijske promjene koje se događaju u živčanim stanicama. Napadaj se javlja kada električni impulsi izađu iz svojih normalnih granica. Napadaj utječe na svijest ili motoričku kontrolu osobe. Napadi sami po sebi nisu bolest, već su znakovi različitih poremećaja u mozgu. Neki napadaji nisu vidljivi, ali neki onesposobljavaju osobu. Iako postoji nekoliko vrsta napadaja, gornji tip je povezan s epilepsijom. Epilepsija je jedna od najčešćih neuroloških bolesti od koje u svijetu boluje oko 50 milijuna ljudi. Najčešći tretman za epilepsiju je upotreba epileptičar lijekovi poput benzodiazepina koji ne samo da imaju drastične nuspojave, već su i neučinkoviti u sprječavanju napadaja kod 30 posto pacijenata s epilepsijom. Osobe s epilepsijom i njihove obitelji moraju se suočiti sa stigmom i diskriminacijom vezanom uz ovu bolest, posebno u zemljama s niskim i srednjim prihodima.
Tim britanskih i francuskih istraživača sa Sveučilišta u Cambridgeu, École Nationale Supérieure des Mines i INSERM-a pokazao je elektronički uređaj koji je implantiran u mozak miševa mogao otkriti prvi znak napadaja. Nakon ove detekcije, bio je u mogućnosti isporučiti nativnu moždanu kemikaliju unutar mozga koja je tada spriječila da se napadaj nastavi dalje. Njihova inovativna studija objavljena je u Napredak u znanosti.
Elektronički uređaj je tanak, mekan, savitljiv i napravljen od organski filmova koji mu omogućuju dobro povezivanje s ljudskim tkivom. Također je siguran kao i minimalna šteta za mozak. Električna svojstva ovih organski filmovi ih čine idealnim za takve medicinske primjene gdje je potrebno sučelje sa živim tkivom. Neurotransmiter ili lijek u uređaju cilja na točku nastanka napadaja i time signalizira neuronima da prestanu s aktiviranjem. To uzrokuje prestanak napadaja. Korištena je neuralna sonda za transport ovog neurotransmitera do zahvaćenog dijela mozga. Ova sonda uključuje mini ionsku pumpu i elektrode koje prate moždanu aktivnost zbog mogućeg napadaja. Kada elektrode sonde otkriju neuralni signal koji pripada napadaju, aktivira se ionska pumpa koja zatim stvara električno polje. Ovo električno polje omogućuje kretanje lijeka preko membrane za ionsku izmjenu iz unutarnje rezerve prema van elektroničkog uređaja postupkom koji se zove elektroforeza koji tehnički omogućuje pacijentima precizniju kontrolu doziranja i vremena neurotransmiterskog lijeka. Točna količina lijeka koja se oslobađa može se odrediti prema jakosti električnog polja. Ova inovativna metoda vodi računa o tome 'kada' i 'koliko' lijeka treba dati određenom pacijentu. Lijek se isporučuje bez dodane otopine otapala što pomaže u sprječavanju oštećenja okolnog tkiva. Lijek učinkovito stupa u interakciju sa stanicama izvan uređaja. Istraživači su otkrili da je samo mala količina lijeka bila potrebna za sprječavanje napadaja, a ta količina nije bila veća od 1 posto cjelokupnog lijeka koji je inicijalno dodan u uređaj. To je korisno jer se uređaj neće morati ponovno puniti tijekom duljeg razdoblja. Lijek korišten u ovoj konkretnoj studiji bio je prirodni neurotransmiter u našem tijelu i bio je neprimjetno potrošen prirodnim razvojem u mozgu odmah nakon oslobađanja. Ovo sugerira da bi opisano liječenje trebalo smanjiti ili čak iskorijeniti sve neželjene nuspojave lijeka.
Studiju je potrebno detaljnije provesti na miševima kako bi se ocijenile potencijalne nuspojave, a zatim se odgovarajuća studija može provesti na ljudima. Moglo bi proći neko vrijeme, možda nekoliko godina, prije nego što ovaj uređaj bude dostupan na tržištu za javnu upotrebu. Također treba ispitati može li takav uređaj u potpunosti spriječiti napadaje. Ako ova tehnika uspije, mogla bi revolucionarizirati lijekove za epilepsiju i također pomoći u drugim sličnim bolestima. Postoji nada da bi se sličan pristup mogao koristiti za niz drugih neuroloških poremećaja uključujući tumore mozga, moždane udare i Parkinsonovu bolest.
***
{Izvorni istraživački rad možete pročitati klikom na vezu DOI koja se nalazi u nastavku na popisu citiranih izvora}
Izvor (i)
Proctor CM i sur. 2018. Elektroforetska isporuka lijeka za kontrolu napadaja. Znanost Napredak. 4 (8). https://doi.org/10.1126/sciadv.aau1291
***
