Pētnieki ir parādījuši, ka elektroniska ierīce var atklāt un izbeigt epilepsijas lēkmes, implantējot tās peļu smadzenēs
mūsu smadzenes šūnas, ko sauc par neironiem, uzbudina vai kavē citus apkārtējos neironus no ziņojumu sūtīšanas. Pastāv smalks līdzsvars starp neironiem, kas "uzbudina" un tos, kas "aptur" ziņojumu pārraidi. Stāvoklī, ko sauc par epilepsiju – hronisku smadzeņu darbības traucējumu, kas skar dažāda vecuma un dzimuma cilvēkus – cilvēka smadzenēs sāk uzliesmot neironi, kas vienlaikus dod signālu blakus esošajiem neironiem. Tas izraisa eskalācijas efektu, kas noved pie nelīdzsvarotības starp “aizraujošu” un “apturošu” darbību. Tiek uzskatīts, ka šīs elektriskās aktivitātes galvenais iemesls ir sarežģītas ķīmiskās izmaiņas, kas notiek nervu šūnās. Krampji rodas, kad elektriskie impulsi iziet no normālām robežām. Krampji ietekmē cilvēka apziņu vai motora vadību. Krampji paši par sevi nav slimība, bet gan dažādu smadzeņu darbības traucējumu pazīmes. Dažas lēkmes nav pamanāmas, bet dažas izraisa cilvēka rīcībnespēju. Lai gan ir vairāki krampju veidi, iepriekš minētais veids ir saistīts ar epilepsiju. Epilepsija ir viena no visizplatītākajām neiroloģiskām slimībām, ar kuru visā pasaulē cieš aptuveni 50 miljoni cilvēku. Visizplatītākā epilepsijas ārstēšana ir lietošana epilepsijas līdzeklis zāles, piemēram, benzodiazepīni, kam ir ne tikai krasas blakusparādības, bet arī neefektīvi krampju novēršanā 30 procentiem epilepsijas pacientu. Cilvēkiem ar epilepsiju un viņu ģimenēm ir jāsaskaras ar stigmatizāciju un diskrimināciju, kas saistīta ar šo slimību, īpaši valstīs ar zemiem un vidējiem ienākumiem.
Britu un franču pētnieku komanda Kembridžas Universitātē, École Nationale Supérieure des Mines un INSERM ir parādījusi elektronisku ierīci, kas, implantējot peļu smadzenēs, spēja atklāt pirmo krampju pazīmi. Pēc šīs noteikšanas tas spēja ievadīt smadzeņu iekšienē dabisku smadzeņu ķīmisko vielu, kas pēc tam kavēja lēkmes turpināšanu. Viņu novatoriskais pētījums ir publicēts Zinātnes attīstība.
Elektroniskā ierīce ir plāna, mīksta, elastīga un izgatavota no bioloģisks plēves, kas ļauj tai labi saskarties ar cilvēka audiem. Tas ir arī drošs, jo tas rada minimālu kaitējumu smadzenēm. To elektriskās īpašības bioloģisks plēves padara tās ideāli piemērotas tādiem medicīniskiem lietojumiem, kur nepieciešama saskarne ar dzīviem audiem. Ierīcē esošais neirotransmiters vai zāles ir vērstas uz lēkmes sākuma punktu un tādējādi dod signālu neironiem pārtraukt šaušanu. Tas izraisa krampju pārtraukšanu. Lai transportētu šo neirotransmiteri uz skarto smadzeņu daļu, tika izmantota neironu zonde. Šajā zondē ir iekļauts mini jonu sūknis un elektrodi, kas uzrauga smadzeņu darbību, lai noteiktu iespējamos krampjus. Kad zondes elektrodi konstatē neirālu signālu, kas pieder lēkmei, tiek aktivizēts jonu sūknis, kas pēc tam rada elektrisko lauku. Šis elektriskais lauks nodrošina zāļu kustību pa jonu apmaiņas membrānu no iekšējās rezerves uz elektroniskās ierīces ārpusi, izmantojot procesu, ko sauc par elektroforēzi, kas tehniski ļauj pacientiem precīzāk kontrolēt neirotransmitera zāļu devu un laiku. Precīzu izdalāmo zāļu daudzumu var noteikt atkarībā no elektriskā lauka stipruma. Šī novatoriskā metode rūpējas par to, "kad" un "cik" ir jāpiegādā zāles konkrētam pacientam. Zāles tiek piegādātas bez pievienota šķīdinātāja šķīduma, kas palīdz novērst apkārtējo audu bojājumus. Zāles efektīvi mijiedarbojas ar šūnām, kas atrodas tieši ārpus ierīces. Pētnieki atklāja, ka, lai novērstu krampjus, ir nepieciešams tikai neliels zāļu daudzums, un šis daudzums tika uzskatīts par ne vairāk kā 1 procentu no visas zāles, kas sākotnēji tika pievienotas ierīcei. Tas ir noderīgi, jo ierīce ilgstoši nebūs jāuzpilda. Šajā konkrētajā pētījumā izmantotās zāles bija mūsu ķermeņa vietējais neirotransmiters, un tās tika nemanāmi patērētas smadzeņu dabiskajā attīstībā tūlīt pēc to izlaišanas. Tas liecina, ka aprakstītajai ārstēšanai ir jāsamazina vai pat jāizskauž jebkādas nevēlamas zāļu blakusparādības.
Pētījums ir jāveic precīzāk ar pelēm, lai novērtētu iespējamās blakusparādības, un pēc tam var veikt atbilstošu pētījumu ar cilvēkiem. Var paiet kāds laiks, iespējams, vairāki gadi, pirms šī ierīce būs pieejama tirgū publiskai lietošanai. Tāpat ir jāizpēta, vai šāda ierīce vispār spēj novērst krampjus. Ja šis paņēmiens izdosies, tas var mainīt epilepsijas medikamentu lietošanu, kā arī palīdzēt citām līdzīgām slimībām. Ir cerība, ka līdzīgu pieeju varētu izmantot virknei citu neiroloģisku traucējumu, tostarp smadzeņu audzēju, insultu un Parkinsona slimības.
***
{Jūs varat izlasīt oriģinālo pētījumu, noklikšķinot uz DOI saites, kas norādīta tālāk citēto avotu sarakstā}
Avots (-i)
Proctor CM et al. 2018. Elektroforētiskā zāļu piegāde krampju kontrolei. Zinātne Avansa. 4 (8). https://doi.org/10.1126/sciadv.aau1291
***
