Un dispozitiv implantat - cam ca un stimulator cardiac - stimulează electric nervul vag, inhibând în același timp activitatea nervoasă nedorită.

Formele de tratament de stimulare a nervilor vagi împotriva inflamației cronice au fost deja testate cu succes la om de către industria privată cu intenția de a le pune la dispoziția pacienților. Dar inovația cercetătorilor de la Institutul de Tehnologie din Georgia adaugă un semnal inhibitor ar putea crește eficacitatea clinică și beneficiul terapeutic al tratamentelor existente.

„Folosim un electrod cu o frecvență kilohertz care blochează conducerea nervoasă nedorită în plus față de electrodul care stimulează activitatea nervoasă”, spune cercetătorul principal Robert Butera, profesor numit în comun la Școala de Inginerie Electrică și Calculatoare și la departamentul de inginerie biomedicală. „I-am aranjat pe cei doi unul lângă celălalt, astfel încât electrodul de blocare forțează stimularea de la electrodul de stimulare să meargă doar într-o singură direcție.”

Inovația cercetătorilor ar putea fi implementată teoretic relativ rapid prin mărirea dispozitivelor clinice existente. Până în prezent, testele la șobolani au dat rezultate foarte încurajatoare și au fost realizate fără a lua măsuri mai drastice notabile în alte experimente pentru a optimiza acest tip de tratament - cum ar fi o vagotomie, tăierea unei părți a vagului.

„Studiile originale efectuate la animale cu privire la beneficiile antiinflamatorii ale stimulării nervului vag au recurs la tranzițiile nervoase pentru a realiza stimularea direcțională, precum și pentru a spori eficacitatea stimulării nervoase. Dar tăierea vagului nu este viabilă din punct de vedere clinic, datorită multitudinii funcțiilor vitale ale corpului pe care le monitorizează și le reglează.

„Abordarea noastră oferă același beneficiu terapeutic, dar este, de asemenea, imediat reversibilă, controlabilă și fezabilă din punct de vedere clinic”, spune cercetătorul principal Yogi Patel, student absolvent de bioinginerie.

„O numim o vagotomie virtuală”, spune Butera.

Patel, Butera și colegii săi raportează rezultatele studiului lor în jurnal Rapoarte științifice.

Care este nervul vag?

Pentru a înțelege cum funcționează această nouă reglare fină bioelectronică, să începem cu nervul vag în sine.

Se află în afara coloanei vertebrale și se desfășoară în două părți pe partea din față a gâtului, de ambele părți. Este ușor de uitat, deoarece, deși te ajută să simți unele senzații limitate, cum ar fi durerea și căldura de la o mână de organe interne, acele senzații nu sunt la fel de flagrante și obișnuite ca atunci când ajungi și atingi ceva cu mâna.

Sistemul tău nervos voluntar sau somatic este responsabil pentru atingere, atingere și simțire, iar nervul vag aparține sistemului tău nervos involuntar - numit de fapt sistemul nervos autonom. Deși este posibil să experimentați efectele mai puțin conștient, nu ați putea supraviețui fără un vag.

"Nervul vag transmite o cantitate incredibilă de informații legate de starea și funcția organelor viscerale - tractul digestiv, inima, plămânii, informații despre substanțele nutritive pe care le consumi - orice este necesar pentru homeostazie (echilibrul fiziologic)", spune Patel .

Nervul vag este linia de salvare între centrele de control al funcției vitale ale creierului și organele viscerale, transmite mesaje în mod constant între hipotalamus și organe pentru a controla lucruri precum pulsul și respirația, lubrifierea sinusurilor și limitarea răspunsului imun.

Răspuns imun hiperactiv

Ultimul este locul în care intervine inflamația, deoarece face parte din răspunsul imunitar natural al corpului. Dar atunci când sistemul imunitar devine hiperactiv, acesta poate ataca nu numai agenții patogeni, ci și țesutul neinfectat, ca și în cazul pacienților care suferă de boli precum artrita reumatoidă, sindromul intestinului iritabil sau boala Crohn. Terapiile pe bază de medicamente nu reușesc adesea să le beneficieze semnificativ.

Cele două părți ale sistemului nervos autonom (involuntar) - simpaticul și parasimpaticul - vă influențează puternic sistemul imunitar. Nervul vag aparține parasimpaticului.

„Este ca un sistem basculant. Sistemul tău nervos simpatic ajută la lovirea sistemului imunitar, iar sistemul nervos parasimpatic îl temperează ”, spune Patel.

Stimularea electrică: argumente pro și contra

Stimularea nervului vag susține acest efect de temperare, dar poate excita oarecum partea sistemului nervos care stimulează răspunsul imun, care este contraproductiv dacă doriți să îl calmați.

„Fiecare circuit are o cale care vine de la creier și una care merge la creier, iar atunci când stimulezi electric, de obicei nu ai control asupra pe care o primești. De obicei le primești pe amândouă ”, spune Patel. Aceste căi sunt adesea în același nerv fiind stimulate.

Calea care iese din creier și se îndreaptă spre alte organe, numită cale eferentă, este cea care stimulează temperarea sistemului imunitar și ajută la ameliorarea afecțiunilor inflamatorii cronice. Cea care merge la creier, numită calea aferentă, dacă este stimulată, duce în cele din urmă la hipotalamus, o regiune de mărimea unui bob de mazăre din centrul creierului. Acest lucru declanșează un lanț de răspunsuri hormonale, eliberând în cele din urmă citokine, transmiterea de molecule care promovează inflamația.

„Obțineți un răspuns inflamator sporit atunci când stimulați căile aferente, care transmit în mod activ informații despre starea dvs. internă și declanșează sistemul imunitar atunci când este necesar”, spune Patel. „Și dacă un pacient se află deja într-o stare imunitară hiperactivă, nu doriți să împingeți acest lucru și mai mult”.

Stimularea în jos (eferentă), în timp ce blochează activitatea nervului vag ascendent (aferent) păstrează efectul bun, prevenind în același timp posibilele efecte negative. La animalele care au primit acest tratament, analizele de sânge au arătat că inflamația a scăzut semnificativ. Cel mai important, acest tratament poate fi activat sau dezactivat și adaptat la nevoile fiecărui pacient.

National Institutes of Health și Ian's Friends Foundation au finanțat lucrarea.

Sursa: Georgia Tech

Cărți asemănătoare:

at InnerSelf Market și Amazon