کشف روش درمانی جدید برای پس از سکته مغزی با فناوری

هنگامی که فردی دچار سکته مغزی می‌شود پزشکان باید به سرعت جریان خون به مغز را برای جلوگیری از مرگ بازگردانند. با این حال این بازگشت ناگهانی گردش خون می‌تواند یک آبشار مضر را نیز به راه بیندازد که به سلول‌های مغزی آسیب می‌زند، التهاب را تشدید می‌کند و خطر ناتوانی ماندگار را افزایش می‌دهد.

به گزارش scitechdaily، پژوهشگران دانشگاه نورث‌وسترن اکنون یک نانوماده تزریقی باززایی طراحی کرده‌اند که هدف آن محافظت از مغز در این دوره بحرانی پس از بازگشت جریان خون است.

در یک مطالعه پیش‌بالینی جدید این دانشمندان یک دوز تزریقی داخل‌وریدی منفرد را بلافاصله پس از بازپرفیوژن (بازگشت جریان خون) در یک مدل موشی سکته مغزی ایسکمیک (ناشی از لخته) که شایع‌ترین شکل این بیماری است آزمایش کردند. این درمان توانست از سد خونی-مغزی عبور کند (مانعی که بسیاری از درمان‌ها را از رسیدن به بافت مغز بازمی‌دارد) و ترمیم را تقویت کند. موش‌هایی که این درمان را دریافت کردند آسیب مغزی به مراتب کم‌تری نشان دادند و هیچ شاهدی از عوارض جانبی یا سمیت در اندام‌های اصلی مشاهده نشد.

نتایج که در مجله نوروتراپی منتشر شده است نشان می‌دهد که این رویکرد در نهایت می‌تواند همراه با درمان‌های فعلی سکته مغزی با کاهش آسیب ثانویه و کمک به بهبودی عمل کند.

آیوش باترا، نویسنده مسئول مشترک این مطالعه، استادیار رشته‌های نورولوژی (مراقبت‌های ویژه مغز و اعصاب) و پاتولوژی در دانشکده پزشکی فاینبرگ دانشگاه نورث‌وسترن، مدیر مشترک آزمایشگاه التهاب عروق عصبی نورث‌وسترن و پزشک مراقبت‌های ویژه مغز و اعصاب در پزشکی نورث‌وسترن می‌گوید: رویکرد‌های بالینی کنونی کاملاً بر بازگرداندن جریان خون متمرکز هستند. هر درمانی که بازیابی نورونی را تسهیل و آسیب را به حداقل برساند بسیار قدرتمند خواهد بود، اما این جام مقدس هنوز وجود ندارد. این مطالعه امیدوارکننده است زیرا ما را در مسیری برای توسعه این فناوری‌ها و درمان‌ها برای این نیاز برآورده‌نشده هدایت می‌کند.

این درمان تزریقی جدید بر پایه پپتید‌های درمانی سوپرامولکولی (STPs) ساخته شده است، فناوری که توسط پژوهشگر نورث‌وسترن، ساموئل آی استاپ توسعه یافته است. در مطالعه‌ای در سال ۲۰۲۱ که در مجله ساینس منتشر شد یک درمان مرتبط مبتنی بر STPs با لقب مولکول‌های رقصان توجه‌ها را به خود جلب کرد، زیرا توانست پس از یک تزریق در محل آسیب شدید نخاعی در موش‌ها فلج را معکوس و بافت را ترمیم کند. مطالعه جدیدتر نشان می‌دهد که مجموعه‌های مولکولی دینامیک مشابهی را می‌توان از طریق جریان خون تحویل داد و نیاز به جراحی یا تزریق مستقیم به مغز را از بین برد.

ساموئل آی استاپ، نویسنده مسئول مشترک و استاد ممتاز در رشته‌های علوم و مهندسی مواد، شیمی، پزشکی و مهندسی پزشکی در نورث‌وسترن گفت: یکی از امیدوارکننده‌ترین جنبه‌های این مطالعه این است که توانستیم نشان دهیم این فناوری درمانی که پتانسیل فوق‌العاده‌ای در آسیب نخاعی نشان داده اکنون می‌تواند شروع به استفاده در مدل سکته مغزی کند و اینکه می‌توان آن را به صورت سیستمیک تحویل داد. این مکانیسم تحویل سیستمیک و توانایی عبور از سد خونی-مغزی یک پیشرفت قابل توجه است که می‌تواند در درمان آسیب‌های تروماتیک مغز و بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی مانند ALS نیز مفید باشد.

درمان سکته مغزی در دنیای واقعی را شبیه‌سازی شد

باترا گفت: سکته مغزی ایسکمیک حاد که ۸۰ درصد از کل سکته‌های مغزی در ایالات متحده را تشکیل می‌دهد، یک بیماری ویرانگر و یکی از علل اصلی ناتوانی و مرگ و میر در سراسر جهان است.

سکته‌های ایسکمیک زمانی رخ می‌دهند که یک لخته جریان خون به مغز را مسدود می‌کند. پزشکان با تجویز دارو‌های لخته‌شکن یا استفاده از دستگاه‌ها برای برداشتن جراحی لخته رگ را باز می‌کنند.
سکته‌های مغزی شدید می‌توانند منجر به ناتوانی دائمی و قابل توجهی شوند که بر کیفیت زندگی بیمار و توانایی او برای بازگشت به کار و تعامل با خانواده و جامعه تأثیر می‌گذارد.

او گفت: این نه تنها بار شخصی و عاطفی قابل توجهی بر بیماران بلکه بار مالی سنگینی بر خانواده‌ها و جوامع تحمیل می‌کند. کاهش این سطح از ناتوانی با درمانی که به طور بالقوه می‌تواند به بازیابی عملکرد و به حداقل رساندن آسیب کمک کند، واقعا تأثیر قدرتمند بلندمدتی خواهد داشت.

باترا گفت: این یافته‌ها برای کاربرد‌های بالینی آینده بسیار مرتبط هستند زیرا دانشمندان این رویکرد را در یک مدل موشی آزمایش کردند که به طور نزدیکی درمان واقعی سکته مغزی ایسکمیک را شبیه‌سازی می‌کند. آنها ابتدا جریان خون را برای شبیه‌سازی یک سکته مغزی ایسکمیک عمده مسدود کردند و سپس آن را بازگرداندند (فرآیندی به نام بازپرفیوژن) دقیقا همان‌طور که پزشکان به طور حاد جریان خون را برای بیماران سکته مغزی ایسکمیک بازمی‌گردانند.

دانشمندان موش‌ها را به مدت هفت روز تحت نظر گرفتند و هیچ عارضه جانبی قابل توجه یا مشکل زیست‌سازگاری مانند سمیت یا پس زدن سیستم ایمنی مشاهده نکردند. آنها از تکنیک‌های تصویربرداری پیشرفته، مانند میکروسکوپی داخل‌جمجمه‌ای در زمان واقعی، برای تایید محل‌یابی درمان در محل آسیب سکته مغزی استفاده کردند. در مقایسه با موش‌های درمان‌نشده موش‌های تحت درمان با مولکول‌های رقصان آسیب بافت مغزی به مراتب کم‌تری داشتند، نشانه‌های التهاب کاهش یافته و علائم پاسخ ایمنی مفرط و آسیب‌زا کم‌تری نشان دادند.

استاپ گفت این درمان دارای خاصیت باززایی و ضدالتهابی است که هر دو در نتایج مثبت نقش داشتند.
او گفت: پس از وقوع انسداد انباشتی از مولکول‌های مضر ایجاد می‌شود و سپس ناگهان لخته را برمی‌دارید و تمام آن عوامل مخرب در جریان خون آزاد می‌شوند جایی که باعث آسیب اضافی می‌گردند، اما مولکول‌های رقصان با خود فعالیت ضدالتهابی به همراه دارند تا این اثرات را خنثی کنند و در عین حال به ترمیم شبکه‌های عصبی کمک می‌کنند.

رمز پشت موفقیت درمانی مولکول‌های رقصان استاپ تنظیم حرکت جمعی مولکول‌ها است تا آنها بتوانند گیرنده‌های سلولی که دائما در حرکت هستند را بیابند و به درستی با آنها درگیر شوند. این درمان سیگنال‌هایی می‌فرستد که سلول‌های عصبی را تشویق می‌کند تا خود را ترمیم کنند. برای مثال می‌تواند به تار‌های عصبی (به نام آکسون) کمک کند دوباره رشد کنند و با سایر سلول‌های عصبی ارتباط برقرار کنند و ارتباط از دست رفته را بازگردانند. این فرآیند نوروپلاستیسیتی (انعطاف‌پذیری عصبی) نامیده می‌شود به این معنی که مغز و نخاع می‌توانند پس از آسیب سازگار شوند و اتصالات را بازسازی کنند.

در مطالعات قبلی دانشمندان مولکول‌های رقصان را به صورت مایع تزریق کردند و زمانی که برای درمان آسیب نخاعی استفاده شد این درمان بلافاصله به یک شبکه پیچیده از نانوالیاف تبدیل شد که ماتریس خارج سلولی متراکم نخاع را تقلید می‌کند. با تطبیق ساختار ماتریس، تقلید حرکت مولکول‌های بیولوژیکی و گنجاندن سیگنال‌هایی برای گیرنده‌ها مواد مصنوعی قادر به ارتباط با سلول‌ها هستند.

در مطالعه جدید دانشمندان غلظت مجموعه‌های پپتیدی سوپرامولکولی را کاهش دادند تا از لخته شدن احتمالی هنگام ورود درمان به جریان خون جلوگیری کنند. تجمعات کوچک‌تر پپتید‌ها به راحتی از سد خونی-مغزی عبور کردند. استاپ گفت هنگامی که مولکول‌های کافی عبور کنند تجمعات بزرگتر نانوالیاف می‌توانند در بافت مغز تشکیل شوند تا اثر درمانی قوی‌تری ایجاد کنند.

او گفت: ما برای این مطالعه سکته مغزی، یکی از پویاترین درمان‌هایی که از نظر ساختار مولکولی داشتیم را انتخاب کردیم تا مجموعه‌های سوپرامولکولی شانس بهتری برای عبور از سد خونی مغزی داشته باشند.

باترا گفت: این واقعیت که درمان‌های به ظاهر مؤثر نمی‌توانند از سد خونی مغزی عبور کنند برای دهه‌ها حوزه علوم اعصاب را آزار داده است. این درمان جدید می‌تواند آن را تغییر دهد.

او گفت: هنگامی که یک پزشک به طور حاد جریان خون را به یک ناحیه از مغز در یک بیمار سکته مغزی بازمی‌گرداند، نفوذپذیری سد خونی-مغزی به صورت موضعی افزایش می‌یابد و به طور طبیعی یک بازشدگی گذرا و فرصتی برای مداخله درمانی ایجاد می‌کند. به آن یک پپتید پویا اضافه کنید که توانایی عبور آسان‌تری دارد و واقعا شانس این را بهینه می‌کنید که درمان شما به جایی که می‌خواهید برود.

باترا گفت: مطالعات بیشتر نیاز به ارزیابی این خواهد داشت که آیا این درمان می‌تواند از بهبودی عملکردی بلندمدت پشتیبانی کند یا خیر. برای مثال بسیاری از بیماران سکته مغزی در طول سال پس از سکته دچار کاهش شناختی قابل توجهی می‌شوند. این درمان جدید برای رسیدگی به آن آسیب ثانویه آماده است.

انتهای پیام/