Uszkodzenie nerwów: używanie implantów elektronicznych w celu przyspieszenia gojenia
Wszczepialne urządzenie elektroniczne, które może leczyć uszkodzone nerwy obwodowe, stymulując je impulsami elektrycznymi, zanim organizm ulegnie biodegradacji i wchłonie je, wykazało pomyślne wyniki we wstępnych testach.
Badanie przeprowadzone przez Washington University School of Medicine w St. Louis w stanie Missouri i Northwestern University w Evanston w stanie Illinois ujawnia, że urządzenie - nie większe niż jedna czwarta - pomogło szczurom w szybkiej regeneracji nerwów w nogach.
Szczury odzyskały energię i nerwy w mięśniach na kilka dni, zanim ich ciała całkowicie się rozpadły i wchłonęły biodegradowalne urządzenie.
Celem innowacji jest przyspieszenie powrotu do zdrowia w przypadkach urazów nerwów obwodowych leczonych elektrostymulacją podczas operacji.
„Wiemy”, zauważa współautor badania, dr Wilson Z. Ray, profesor nadzwyczajny neurologii i chirurgii ortopedycznej na Uniwersytecie Waszyngtońskim, „że stymulacja elektryczna podczas operacji pomaga, ale po zakończeniu operacji okno na interwencję jest Zamknięte."
W artykule o studium, które ma się ukazać w czasopiśmie Nature Medicine, on i jego koledzy demonstrują, jak elektroniczne urządzenie rozszerza okno interwencji.
„Dzięki temu urządzeniu pokazaliśmy, że stymulacja elektryczna podawana zgodnie z harmonogramem może jeszcze bardziej usprawnić regenerację nerwów” - dodaje.
Nerwy obwodowe mogą się regenerować
Nerwy obwodowe przebiegają przez tułów, ramiona i nogi. Różnią się od nerwów w rdzeniu kręgowym tym, że ich komórki i tkanki mogą odrastać po uszkodzeniu.
Uraz nerwów obwodowych powoduje mrowienie, drętwienie, ból i osłabienie mięśni. Dzięki lekom i fizjoterapii niektóre urazy mogą goić się w ciągu tygodni, podczas gdy inne mogą zająć miesiące.
Jednak ciężkie przypadki często wymagają operacji i istnieje kilka sposobów na przyspieszenie powrotu do zdrowia.
Obecnie szacunki sugerują, że uszkodzenie nerwów obwodowych w wyniku urazu i schorzeń dotyka około 20 milionów ludzi w Stanach Zjednoczonych i wiąże się z rocznym rachunkiem za opiekę zdrowotną w wysokości 150 miliardów dolarów.
W przypadkach operowanych standardową praktyką jest stymulacja elektryczna, ponieważ pomaga to komórkom nerwowym w ponownym wzroście i całkowitym wyleczeniu uszkodzonej tkanki poprzez wyzwolenie promotorów wzrostu.
Lepszy, szybszy powrót do zdrowia z większą stymulacją
Elektroniczny implant jest owijany wokół uszkodzonego nerwu i przez kilka dni stymuluje go regularnymi impulsami, zanim zostanie nieszkodliwie rozbity i wchłonięty przez organizm.
Aby dostarczyć impulsy, pobiera energię z zewnętrznej ładowarki bezprzewodowej, która działa podobnie jak „maty”, które mogą bezprzewodowo ładować telefony komórkowe.
Naukowcy przetestowali to na szczurach z uszkodzeniami nerwu kulszowego. Nerw kulszowy jest największym nerwem w ludzkim ciele. Przenosi sygnały w górę iw dół kończyn dolnych i kontroluje mięśnie, takie jak ścięgna podkolanowe i inne w nogach i stopach.
Urządzenie wysyłało impulsy do uszkodzonych nerwów kulszowych szczurów przez 1 godzinę każdego dnia. Zwierzęta były w trzech grupach: jedna otrzymywała tę dawkę stymulacji elektrycznej przez 1 dzień, druga przez 3 dni, a trzecia przez 6 dni. Byli też tacy, którzy nie otrzymali żadnego, dla porównania.
W ciągu następnych 10 tygodni zespół zauważył, że jakakolwiek stymulacja była skuteczniejsza w przywracaniu siły i masy mięśniowej niż żadna. Przywracanie sygnałów nerwowych i siły mięśni było szybsze i kompletne, jednak im więcej dni stymulacji otrzymywały zwierzęta.
Naukowcy mogą kontrolować dokładną liczbę dni, przez które urządzenie działa, zanim ulegnie biodegradacji, zmieniając właściwości, takie jak grubość i skład materiału.
„Zanim przeprowadziliśmy to badanie, nie byliśmy pewni, czy dłuższa stymulacja może coś zmienić, a teraz, gdy już wiemy, że tak jest, możemy zacząć próbować znaleźć idealne ramy czasowe, aby zmaksymalizować regenerację”.
Dr Wilson Z. Ray
