Zenuwbeschadiging: elektronische implantaten gebruiken om genezing te bespoedigen
Een implanteerbaar elektronisch apparaat dat gewonde perifere zenuwen kan genezen door ze te stimuleren met elektrische pulsen voordat het lichaam biologisch wordt afgebroken en geabsorbeerd, heeft succesvolle resultaten laten zien in voorlopige tests.
Een studie onder leiding van de Washington University School of Medicine in St. Louis, MO, en de Northwestern University in Evanston, IL, onthult dat het apparaat - dat niet groter is dan een kwart - ratten hielp om snel zenuwen in hun benen te regenereren.
De ratten herwonnen het gebruik van hun zenuwen en kracht in hun spieren in de dagen voordat hun lichaam volledig kapot ging en het biologisch afbreekbare apparaat absorbeerde.
Het doel van de innovatie is om het herstel te versnellen bij gevallen van perifere zenuwbeschadiging die tijdens de operatie met elektrische stimulatie worden behandeld.
"We weten," merkt co-senior studie auteur Dr. Wilson Z. Ray, een universitair hoofddocent neurologische en orthopedische chirurgie aan de Washington University op, "dat elektrische stimulatie tijdens de operatie helpt, maar als de operatie eenmaal voorbij is, is het venster om in te grijpen Gesloten."
In een paper over de studie, die in het tijdschrift zal verschijnen Nature Medicine, laten hij en zijn collega's zien hoe het elektronische apparaat het interventievenster vergroot.
"Met dit apparaat hebben we aangetoond dat elektrische stimulatie die op een geplande basis wordt gegeven, het zenuwherstel verder kan verbeteren", voegt hij eraan toe.
Perifere zenuwen kunnen regenereren
Perifere zenuwen lopen door de romp, armen en benen. Ze verschillen van zenuwen in het ruggenmerg doordat hun cellen en weefsel na beschadiging opnieuw kunnen groeien.
Letsel aan perifere zenuwen veroorzaakt tintelingen, gevoelloosheid, pijn en spierzwakte. Met medicatie en fysiotherapie kunnen sommige verwondingen in weken genezen, terwijl andere maanden kunnen duren.
In ernstige gevallen is echter vaak een operatie nodig en er zijn weinig manieren om het herstel te versnellen.
Schattingen suggereren nu dat perifere zenuwbeschadiging als gevolg van trauma en medische aandoeningen ongeveer 20 miljoen mensen in de Verenigde Staten treft en een jaarlijkse zorgrekening van $ 150 miljard oploopt.
In gevallen die met een operatie worden behandeld, is het standaardpraktijk om elektrische stimulatie te geven, omdat het zenuwcellen helpt te hergroeien en beschadigd weefsel volledig te genezen door de afgifte van groeibevorderaars te activeren.
Beter, sneller herstel met meer stimulatie
Het elektronische implantaat wordt om een beschadigde zenuw gewikkeld en stimuleert het gedurende een paar dagen met regelmatige pulsen voordat het onschadelijk wordt afgebroken en door het lichaam wordt opgenomen.
Om de impulsen te leveren, wordt er stroom van een externe draadloze oplader gebruikt die op dezelfde manier werkt als de "matten" die mobiele telefoons draadloos kunnen opladen.
De onderzoekers testten het op ratten met verwondingen aan de heupzenuw. De heupzenuw is de grootste zenuw in het menselijk lichaam. Het draagt signalen op en neer naar de onderste ledematen en controleert spieren zoals de hamstrings en andere in de benen en voeten.
Het apparaat stuurde elke dag gedurende 1 uur pulsen in de beschadigde heupzenuwen van de ratten. De dieren waren in drie groepen: de ene kreeg deze dosis elektrische stimulatie gedurende 1 dag, de andere gedurende 3 dagen en de derde gedurende 6 dagen. Er waren er ook die er geen ontvingen, ter vergelijking.
In de daaropvolgende 10 weken zag het team dat elke hoeveelheid stimulatie effectiever was in het herstellen van spierkracht en -massa dan geen enkele. Het herstel van zenuwsignalen en spierkracht verliep sneller en vollediger naarmate de dieren meer dagen stimulatie kregen.
De wetenschappers kunnen het exacte aantal dagen bepalen dat het apparaat werkt voordat het biologisch wordt afgebroken door eigenschappen zoals materiaaldikte en samenstelling te veranderen.
"Voordat we dit onderzoek deden, waren we er niet zeker van dat langere stimulatie een verschil zou maken, en nu we weten dat dit het geval is, kunnen we proberen het ideale tijdsbestek te vinden om het herstel te maximaliseren."
Dr. Wilson Z. Ray
