Teadlased on näidanud, et elektrooniline seade suudab tuvastada ja lõpetada epilepsiahood, kui see implanteeritakse hiirte ajju
Meie aju rakud, mida nimetatakse neuroniteks, kas erutavad või pärsivad teisi enda ümber olevaid neuroneid sõnumite saatmisest. Seal on õrn tasakaal neuronite vahel, mis "erutavad" ja need, mis "peatavad" sõnumite edastamise. Epilepsiaks nimetatava seisundi korral – krooniline ajuhäire, mis mõjutab igas vanuses ja igas soost inimesi – hakkavad inimese ajus olevad neuronid süttima ja annavad samaaegselt märku naaberneuronitele, et nad ka põleksid. See põhjustab eskaleeruva efekti, mis viib tasakaalutuseni "põneva" ja "peatava" tegevuse vahel. Arvatakse, et selle elektrilise aktiivsuse algpõhjuseks on närvirakkudes toimuvad keerulised keemilised muutused. Krambid tekivad siis, kui elektriimpulsid väljuvad normaalsetest piiridest. Krambihoog mõjutab inimese teadvust või motoorset kontrolli. Krambid ise ei ole haigus, vaid on aju erinevate häirete tunnused. Mõned krambid ei ole märgatavad, kuid mõned on inimese jaoks teovõimetud. Kuigi krampe on mitut tüüpi, on ülaltoodud tüüp seotud epilepsiaga. Epilepsia on üks levinumaid neuroloogilisi haigusi, mille all kannatab maailmas umbes 50 miljonit inimest. Kõige tavalisem epilepsia ravi on kasutamine epilepsia ravimid, nagu bensodiasepiinid, millel pole mitte ainult drastilisi kõrvalmõjusid, vaid need on ka ebaefektiivsed krampide ärahoidmisel 30 protsendil epilepsiahaigetest. Epilepsiaga inimesed ja nende perekonnad peavad silmitsi seisma selle haigusega seotud häbimärgistamise ja diskrimineerimisega, eriti madala ja keskmise sissetulekuga riikides.
Briti ja Prantsuse teadlaste meeskond Cambridge'i ülikoolis, École Nationale Supérieure des Mines'is ja INSERMis on näidanud elektroonilist seadet, mis hiirte ajju siirdatuna suutis tuvastada krambihoo esimese märgi. Pärast seda avastamist suutis see aju sisse viia natiivse ajukemikaalilise aine, mis seejärel takistas krambi edasist jätkumist. Nende uuenduslik uuring on avaldatud aastal Teaduse areng.
Elektrooniline seade on õhuke, pehme, painduv ja valmistatud orgaaniline filmid, mis võimaldavad tal hästi inimkudedega liidestada. See on ka ohutu, kuna kahjustab aju minimaalselt. Nende elektrilised omadused orgaaniline kilede tõttu sobivad need ideaalselt sellisteks meditsiinilisteks rakendusteks, kus on vaja liidest eluskoega. Seadmes olev neurotransmitter või ravim sihib krambi alguspunkti ja annab seeläbi neuronitele signaali tulistamise lõpetamiseks. See põhjustab krambihoo peatumise. Selle neurotransmitteri transportimiseks kahjustatud ajuossa kasutati närvisondi. See sond sisaldab miniioonpumpa ja elektroode, mis jälgivad ajutegevust võimalike krambihoogude suhtes. Kui sondi elektroodid tuvastavad krambihooga seotud närvisignaali, aktiveerub ioonpump, mis loob seejärel elektrivälja. See elektriväli võimaldab ravimi liikumist läbi ioonivahetusmembraani sisemisest reservist elektroonikaseadmest väljapoole protsessi, mida nimetatakse elektroforeesiks, mis võimaldab patsientidel tehniliselt täpsemalt kontrollida neurotransmitteri ravimi annust ja ajastust. Vabaneva ravimi täpne kogus võib põhineda elektrivälja tugevusega. See uuenduslik meetod hoolitseb selle eest, millal ja kui palju ravimit konkreetsele patsiendile tuleb manustada. Ravim tarnitakse ilma lahustilahuseta, mis aitab vältida ümbritsevate kudede kahjustamist. Ravim interakteerub tõhusalt rakkudega, mis asuvad väljaspool seadet. Teadlased leidsid, et krambihoogude vältimiseks oli vaja ainult väikest kogust ravimit ja see kogus ei moodusta rohkem kui 1 protsenti kogu ravimist, mis algselt seadmesse lisati. See on kasulik, kuna seadet ei pea pikka aega uuesti täitma. Selles konkreetses uuringus kasutatud ravim oli meie kehas natiivne neurotransmitter ja aju loomulikud arengud tarbisid seda sujuvalt kohe pärast selle vabanemist. See viitab sellele, et kirjeldatud ravi peaks vähendama või isegi kõrvaldama kõik soovimatud ravimi kõrvaltoimed.
Võimalike kõrvaltoimete hindamiseks tuleb uuring läbi viia põhjalikumalt hiirtel ja seejärel saab vastava uuringu läbi viia inimestel. Võib kuluda aega, võib-olla mitu aastat, enne kui see seade avalikuks kasutamiseks turule jõuab. Samuti tuleb uurida, kas selline seade suudab krampe üldse ära hoida. Kui see tehnika õnnestub, võib see muuta epilepsiaravimid ja aidata ka teiste sarnaste haiguste korral. On lootust, et sarnast lähenemist saab kasutada ka paljude teiste neuroloogiliste häirete, sealhulgas ajukasvajate, insultide ja Parkinsoni tõve puhul.
***
{Saate lugeda esialgset uurimistööd, klõpsates alltoodud allika(te) loendis DOI lingil}
Allikas (d)
Proctor CM et al. 2018. Ravimi elektroforeetiline manustamine krambihoogude kontrollimiseks. Teadus ettemaksed. 4 lõige 8. https://doi.org/10.1126/sciadv.aau1291
***
