×
DOZ.PL Darmowa
aplikacja
DOZ.pl
Zainstaluj

Mikroimplant może przywrócić funkcje ruchowe sparaliżowanym

Współczesna medycyna daje nadzieję tym, którzy utracili zdolność chodzenia. To, co kiedyś uważano za niemożliwe, a więc przywrócenie czucia osobie z przerwanym rdzeniem kręgowym, powoli staje się realne, między innymi dzięki pracy naukowców z Uniwersytetu w kanadyjskiej Albercie. Tamtejsi badacze pracują nad mapowaniem rdzenia kręgowego, które posłuży właściwemu ulokowaniu elektrycznego implantu mającego pomóc odzyskać sprawność.

Celem badaczy jest opracowanie metody umożliwiającej przywrócenie funkcji dolnej części ciała u osób po ciężkich urazach kręgosłupa. Elementem tych prac jest stworzenie mapy rdzenia kręgowego, na której wyodrębnione zostaną partie odpowiedzialne między innymi za ruchy kolan, bioder czy palców u stóp. Drugą składową rozwiązania ma być implant, który po umieszczeniu w kręgosłupie aktywuje jego właściwą część. Pomysł jest efektem współpracy lekarzy i bioinżynierów, a jego twórcy przewidują, że w razie potwierdzenia skuteczności, mógłby zostać wdrożony już za 10 lat. 

Skuteczny impuls elektryczny

Podstawowym wyzwaniem przy przywracaniu funkcji rdzenia kręgowego jest ponowne nawiązanie komunikacji z mózgiem, który wysyła sygnał prowokujący ruch.

Badacze z Kanady twierdzą, że mikroimplant umieszczony w istocie szarej, który wysyła sygnały elektryczne, będzie w stanie ponownie uaktywnić przerwaną sieć sygnałów i w ten sposób doprowadzi do przywrócenia czucia.

Lekarze próbowali robić to już wcześniej, wykorzystując impulsy elektryczne stosowane nie na rdzeń kręgowy ale bezpośrednio na sparaliżowane mięśnie. Efekty, które uzyskano były jednak niezadowalające – nienaturalne i krótkotrwałe.

Wszechstronny rdzeń kręgowy

Zwykło się uważać, że kluczową rolę w tym procesie odgrywa mózg, jednak rdzeń kręgowy kontroluje mnóstwo funkcji motorycznych i czuciowych, podczas gdy mózg jedynie daje mu sygnał do aktywacji konkretnych czynności. Mimo to, połączenie z pniem mózgu jest warunkiem koniecznym jego właściwego funkcjonowania.

Mapowanie miałoby pomóc w precyzyjnym wskazaniu tych partii rdzenia kręgowego, do których miałyby docierać sygnały. Na modelu zwierzęcym mapowanie udało się przeprowadzić bardzo precyzyjnie, jednak by móc ocenić jego trafność u ludzi, konieczne jest przeprowadzenie badań klinicznych, uwzględniających również wykorzystanie implantu. W pierwszej kolejności ich przedmiotem będą zwierzęta. Jeśli wyniki będą zadowalające, rozwiązanie bezie można przetestować na ludziach. 

Przywrócenie zdrowia lub poprawa jakości życia

Przywrócenie częściowej kontroli nad staniem i chodzeniem miałoby wpływ między innymi na zdrowie kości, funkcjonowanie jelit czy pęcherza moczowego. Osoby sparaliżowane znajdują się w grupie podwyższonego ryzyka wystąpienia chorób sercowo–naczyniowych, które również można by zminimalizować dzięki przywróceniu im przynajmniej częściowej sprawności. W przypadku osób z mniej poważnymi urazami kręgosłupa, implant może zastąpić żmudną, wielomiesięczną rehabilitację, która nie zawsze daje pożądane efekty. 

By to mogło się ziścić, konieczne jest dopracowanie sprzętu, dokładnie miniaturyzacja stymulatora, by zmieścił się w rdzeniu. Niezbędne jest również uzyskanie zgody Health Canada i FDA na badania kliniczne. 

Naukowcom z Case Western Reserve University w 2018 r. udało się przywrócić funkcje oddechowe oraz część funkcji kończyn przednich u myszy ze zniszczonym rdzeniem kręgowym. Nowa terapia miałaby uaktywniać konkretne typy komórek nerwowych, które mogłyby regenerować aksony w uszkodzonym rdzeniu kręgowym. Dzięki jej wykorzystaniu u myszy z rdzeniem kręgowym przeciętym do połowy na wysokości drugiego kręgu szyjnego można było odzyskać wszystkie funkcje przepony i częściowo odnowić ruchomość w kończynie górnej. 

Bibliografia  zwiń/rozwiń

  1. A. Toossi, D. G. Everaert, S. I. Perlmutter, V. K. Mushahwar, Functional organization of motor networks in the lumbosacral spinal cord of non–human primates, “Scientific Reports” 2019; 9 (1) DOI: 10.1038/s41598–019–49328–1.
  2. University of Alberta Faculty of Medicine & Dentistry, Micro implants could restore standing and walking "sciencedaily.com” [online], www.sciencedaily.com/releases/2019/12/191203094810.htm, [dostęp:] 12.12.2019.
  3. P. M. Warren, S. C. Steiger, T. E. Dick i in., Rapid and robust restoration of breathing long after spinal cord injury, “Nature Communications” 2018; 9 (1) DOI: 10.1038/s41467–018–06937–0.
  4. Case Western Reserve University, Researchers restore breathing, partial forelimb function in rats with spinal cord injuries: Promising results provide hope for humans suffering from chronic paralysis, "sciencedaily.com” [online], www.sciencedaily.com/releases/2018/11/181127131559.htm, [dostęp:] 12.12.2019.

Podziel się: