Terapija z infrardečo svetlobo za okrevanje po poškodbi hrbtenjače je dosegla mejnik

Bolnikom s poškodbo hrbtenjače (SCI) bodo morda koristila prihodnja zdravljenja, namenjena obnovitvi živčnih povezav z uporabo rdeče in bližnje infrardeče svetlobe.

Metoda, ki so jo razvili znanstveniki z Univerze v Birminghamu v Združenem kraljestvu in patentirala Univerza Birmingham Enterprise, vključuje dovajanje svetlobe neposredno na mesto poškodbe.

Nedavne študije, objavljene v žurnalu Bioengineering and Translational Medicine, so opredelile optimalen "odmerek" za ta novi terapevtski pristop in pokazale, da lahko povzroči pomembne terapevtske izboljšave, vključno s pomembno obnovitvijo občutljivosti in gibanja ter regeneracijo poškodovanih živčnih celic.

Raziskovalci pod vodstvom profesorja Zubaira Ahmeda so uporabili celične modele SCI, da bi določili frekvenco in trajanje svetlobe, ki je potrebna za doseganje največje možne obnove delovanja in stimulacije rasti živčnih celic.

Ugotovili so, da je dovajanje rdeče svetlobe 660 nm eno minuto na dan povečalo viabilnost celic (meritev števila živih celic) za 45 % v petih dneh zdravljenja.

Profesor Ahmed je dejal: "Vznemirljivo je, da je ta vidik študije pokazal, da je bil učinek 660nm svetlobe obenem nevroprotektiven, kar je izboljšalo preživetje živčnih celic, in nevroregenerativen, ki je spodbudil rast živčnih celic."

Raziskovalci so preučevali tudi učinek svetlobne terapije v predkliničnih modelih SCI. Tu so uporabili dve različni metodi: napravo za vsaditev in transdermalno dostavo, pri kateri je vir svetlobe nameščen na kožo.

Njihova študija je pokazala primerljive rezultate za obe metodi dostave: odmerek svetlobe 660 nm, ki je bil dnevno doveden eno minuto sedem dni, je povzročil zmanjšanje brazgotin na tkivu na mestu poškodbe in pomembno funkcionalno okrevanje.

Raziskovalci so odkrili tudi znatno zmanjšanje votlin in brazgotin, pa tudi povečane ravni beljakovin, povezanih z regeneracijo živčnih celic, in izboljšane povezave med celicami v poškodovanem predelu hrbtenjače.

To je prvič primerjava transdermalne in neposredne svetlobe pri SCI, rezultati pa so pomemben mejnik za raziskovalce, ki so že prejeli dodatna sredstva in načrtujejo razvoj vsadne naprave za uporabo pri ljudeh s travmatično SCI, kjer trenutno ni metod, ki bi ohranjale celice ali izboljšale nevrološke funkcije.

Andrew Stevens, prvi avtor študije in registrar nevrokirurgije, pojasnjuje: »Kirurgija po poškodbi hrbtenjače je pogosta, vendar je trenutno cilj teh operacij samo stabilizirati poškodbe hrbteničnih kosti, ki jih povzroča poškodba. Ta koncept je neverjetno vznemirljiv, saj bi lahko kirurgom med isto operacijo ponudil možnost vsaditve naprave, ki bi lahko pomagala zaščititi in popraviti samo hrbtenjačo."

Profesor Ahmed nadaljuje: »Da bo svetlobna terapija izvedljiva za zdravljenje SCI pri ljudeh, bo potrebna naprava za vsaditev, ki bo zagotavljala neposredno vidljivost v poškodovano tkivo in omogočala večjo natančnost in standardizacijo odmerjanja, ne da bi jo ovirala debelina odmerka. Kožo in drugo tkivo, ki obdaja hrbtenjačo.

Fotobiomodulacija (PBM) lahko zagotovi izvedljiv terapevtski pristop z uporabo rdeče ali skoraj infrardeče svetlobe za spodbujanje okrevanja po SCI z ublažitvijo nevrovnetja in preprečevanjem nevronske apoptoze. Naše trenutne raziskave so namenjene optimizaciji režimov odmerjanja PBM ter razvoju in potrditvi učinkovitosti invazivne paradigme dostave PBM za SCI."

Raziskovalna skupina zdaj išče komercialne partnerje ali vlagatelje, ki bi naredili naslednje korake za razvoj prototipa naprave, ki bi jo lahko uporabili v prvih kliničnih preskušanjih na ljudeh.