Forskere har vist, at en elektronisk enhed kan opdage og afslutte epileptiske anfald, når den implanteres i hjernen hos mus
Vores hjernen celler kaldet neuroner enten exciterer eller hæmmer andre neuroner omkring dem i at sende beskeder. Der er en delikat balance mellem neuroner, der 'ophidser' og dem, der 'stopper' formidlingen af beskeder. I tilstanden kaldet epilepsi – en kronisk hjernesygdom, som rammer mennesker i alle aldre og køn – begynder neuroner i ens hjerne at fyre og signalere til naboneuroner om også at skyde samtidigt. Dette forårsager en eskalerende effekt, som fører til ubalance mellem 'spændende' og 'stoppende' aktivitet. Grundårsagen til denne elektriske aktivitet menes at være komplekse kemiske ændringer, der forekommer i nerveceller. Et anfald opstår, når elektriske impulser undslipper deres normale grænser. Et anfald påvirker en persons bevidsthed eller motoriske kontrol. Anfald i sig selv er ikke en sygdom, men er tegn på forskellige lidelser i hjernen. Nogle anfald er ikke mærkbare, men nogle er uarbejdsdygtige for en person. Mens der er flere slags anfald, er ovennævnte type forbundet med epilepsi. Epilepsi er en af de mest almindelige neurologiske sygdomme med omkring 50 millioner mennesker, der lider af den på verdensplan. Den mest almindelige behandling for epilepsi er brug af epileptisk lægemidler som benzodiazepiner, der ikke kun har drastiske bivirkninger, men også er ineffektive til at forebygge anfald hos 30 procent af epileptiske patienter. Mennesker med epilepsi og deres familier må stå over for stigmatisering og diskrimination forbundet med denne sygdom, især i lav- og mellemindkomstlande.
Et hold af britiske og franske forskere ved University of Cambridge, École Nationale Supérieure des Mines og INSERM har vist en elektronisk enhed, som, når den blev implanteret i hjernen på mus, var i stand til at opdage det første tegn på et anfald. Efter denne påvisning var den i stand til at levere et naturligt hjernekemikalie inde i hjernen, som derefter hæmmede anfaldet i at fortsætte yderligere. Deres innovative undersøgelse er blevet offentliggjort i Videnskabelige fremskridt
Den elektroniske enhed er tynd, blød, fleksibel og lavet af Økologisk film, der tillader det at interagere godt med menneskeligt væv. Det er også sikkert, og det samme gør minimal skade på hjernen. Disses elektriske egenskaber Økologisk film gør dem velegnede til sådanne medicinske anvendelser, hvor der er behov for grænseflade med levende væv. Neurotransmitteren eller stoffet i enheden er rettet mod anfaldets oprindelsespunkt og signalerer derved neuroner til at stoppe med at skyde. Dette får anfaldet til at stoppe. En neural sonde blev brugt til at transportere denne neurotransmitter til den berørte del af hjernen. Denne sonde indeholder en mini-ion-pumpe og elektroder, som overvåger hjerneaktivitet for potentielt anfald. Når sondeelektroder registrerer et neuralt signal, der hører til et anfald, aktiveres ionpumpen, som derefter skaber et elektrisk felt. Dette elektriske felt muliggør lægemiddelbevægelse over en ionbyttermembran fra en intern reserve til ydersiden af den elektroniske enhed ved en proces kaldet elektroforese, som teknisk gør det muligt for patienter at kontrollere dosis og timing af neurotransmitterlægemidlet på en mere præcis måde. Den nøjagtige mængde af lægemidlet, der skal frigives, kan være baseret på styrken af det elektriske felt. Denne innovative metode tager sig af "hvornår" og "hvor meget" lægemiddel skal leveres til en specifik patient. Lægemidlet leveres uden nogen tilsat opløsningsmiddelopløsning, som hjælper med at forhindre enhver skade på det omgivende væv. Lægemidlet interagerer effektivt med celler lige uden for enheden. Forskere fandt ud af, at kun en lille mængde lægemiddel var påkrævet for at forhindre anfald, og denne mængde blev ikke betragtet som mere end 1 procent af hele lægemidlet, som oprindeligt blev tilføjet til enheden. Dette er nyttigt, da enheden ikke skal genopfyldes i længere tid. Lægemidlet, der blev brugt i denne særlige undersøgelse, var en indfødt neurotransmitter i vores krop, og det blev problemfrit indtaget af naturlige udviklinger i hjernen umiddelbart efter dets frigivelse. Dette tyder på, at den beskrevne behandling bør reducere eller endda udrydde eventuelle uønskede lægemiddelbivirkninger.
Undersøgelsen skal udføres mere detaljeret i mus for at måle potentielle bivirkninger, og derefter kan en tilsvarende undersøgelse udføres på mennesker. Der kan gå et stykke tid, måske flere år, før denne enhed er tilgængelig på markedet til offentlig brug. Det skal også undersøges, om en sådan enhed kan forhindre anfald helt. Hvis denne teknik lykkes, kan den revolutionere medicin mod epilepsi og også hjælpe ved andre lignende sygdomme. Der er håb om, at en lignende tilgang kan bruges til en række andre neurologiske lidelser, herunder hjernetumorer, slagtilfælde og Parkinsons sygdom.
***
Kilde (r)
Proctor CM et al. 2018. Elektroforetisk medicinlevering til anfaldskontrol. Science Forskud. 4 (8). https://doi.org/10.1126/sciadv.aau1291
***
