Дослідники показали, що електронний пристрій може виявляти та зупиняти епілептичні припадки, якщо його імплантувати в мозок мишей
наш мозок клітини, звані нейронами, або збуджують, або перешкоджають іншим нейронам навколо них надсилати повідомлення. Існує тонкий баланс нейронів, які «збуджують» і тих, які «зупиняють» передачу повідомлень. У стані під назвою епілепсія – хронічному розладі мозку, який вражає людей будь-якого віку та статі – нейрони в мозку людини починають активуватися та сигналізувати сусіднім нейронам, щоб вони також активувалися одночасно. Це викликає ефект ескалації, який призводить до дисбалансу між «захоплюючою» та «зупиняючою» діяльністю. Вважається, що першопричиною такої електричної активності є складні хімічні зміни, які відбуваються в нервових клітинах. Судомний напад виникає, коли електричні імпульси виходять за межі норми. Судомний напад впливає на свідомість або руховий контроль людини. Судоми самі по собі не є хворобою, а ознаками різних порушень в роботі мозку. Деякі напади непомітні, але деякі призводять до втрати працездатності людини. Хоча існує кілька типів нападів, вищевказаний тип пов’язаний з епілепсією. Епілепсія — одне з найпоширеніших неврологічних захворювань, на яке страждає близько 50 мільйонів людей у всьому світі. Найпоширенішим лікуванням епілепсії є використання епілептичний такі препарати, як бензодіазепіни, які не тільки мають різкі побічні ефекти, але й неефективні для запобігання нападам у 30 відсотків пацієнтів з епілепсією. Люди з епілепсією та їхні родини стикаються зі стигмою та дискримінацією, пов’язаними з цією хворобою, особливо в країнах із низьким і середнім рівнем доходу.
Команда британських і французьких дослідників з Кембриджського університету, École Nationale Supérieure des Mines і INSERM показала електронний пристрій, який після імплантації в мозок мишей міг виявити перші ознаки нападу. Після цього виявлення він зміг доставити природну мозкову хімічну речовину всередину мозку, яка потім запобігла подальшому продовженню нападу. Їх інноваційне дослідження було опубліковано в Наукові досягнення.
Електронний пристрій тонкий, м’який, гнучкий і виготовлений з органічний плівки, що дозволяє йому добре взаємодіяти з тканинами людини. Це також безпечно, оскільки завдає мінімальної шкоди мозку. Електричні властивості цих органічний плівки роблять їх ідеальними для таких медичних застосувань, де необхідний контакт із живою тканиною. Нейромедіатор або препарат у пристрої націлюється на точку походження нападу і таким чином сигналізує нейронам припинити роботу. Це призводить до припинення нападу. Для транспортування цього нейромедіатора до ураженої частини мозку використовувався нейронний зонд. Цей зонд містить міні-іонний насос і електроди, які відстежують мозкову активність на предмет можливого нападу. Коли зондові електроди виявляють нейронний сигнал, пов’язаний із нападом, активується іонний насос, який потім створює електричне поле. Це електричне поле забезпечує переміщення ліків через іонообмінну мембрану з внутрішнього резерву назовні електронного пристрою за допомогою процесу, що називається електрофорезом, який технічно дозволяє пацієнтам точніше контролювати дозування та час прийому препарату нейромедіатора. Точну кількість препарату, який має вивільнитися, можна визначити залежно від сили електричного поля. Цей інноваційний метод визначає, «коли» і «скільки» препарату потрібно доставити конкретному пацієнту. Препарат доставляється без додавання розчину розчинника, що допомагає запобігти будь-якому пошкодженню навколишніх тканин. Препарат ефективно взаємодіє з клітинами поза межами пристрою. Дослідники виявили, що для запобігання нападам була потрібна лише невелика кількість препарату, і ця кількість враховувалась як не більше 1 відсотка від усього препарату, який спочатку був доданий у пристрій. Це корисно, оскільки пристрій не потрібно буде заправляти протягом тривалого часу. Препарат, який використовувався в цьому конкретному дослідженні, був природним нейромедіатором у нашому тілі, і він плавно споживався природними процесами в мозку відразу після його випуску. Це означає, що описане лікування має зменшити або навіть усунути будь-які небажані побічні ефекти препарату.
Дослідження необхідно провести більш детально на мишах, щоб оцінити потенційні побічні ефекти, а потім можна буде провести відповідне дослідження на людях. Може пройти деякий час, можливо, кілька років, перш ніж цей пристрій стане доступним на ринку для загального використання. Необхідно також вивчити, чи може такий пристрій запобігти нападам взагалі. Якщо ця методика буде успішною, вона може революціонізувати ліки від епілепсії, а також допоможе при інших подібних захворюваннях. Є надія, що подібний підхід можна буде використовувати для ряду інших неврологічних розладів, включаючи пухлини мозку, інсульти та хворобу Паркінсона.
***
{Ви можете прочитати оригінальну дослідницьку роботу, натиснувши посилання DOI, наведене нижче в списку цитованих джерел(ів)}
Джерела
Proctor CM та ін. 2018. Електрофоретична доставка ліків для контролю судом. Наука розвивається. 4 (8). https://doi.org/10.1126/sciadv.aau1291
***
