Az ultrahangos hullámok képesek áthatolni a koponyán és eljutni az agyba, ami új lehetőségeket nyit meg az agyi betegségek kezelésében. Egy friss egérkísérleteken alapuló tanulmány szerint a pulzáló ultrahangos hullámok alkalmazása az agyban jelentősen javíthatja a túlélést egy bizonyos típusú stroke után, mivel elősegíti a gyulladáskeltő elhalt vörösvértestek eltávolítását. Ez a módszer, amely fokozza a nyirokelvezetés hatékonyságát, ígéretes lehetőségként jelenik meg az Alzheimer-kór kezelésében is, ahol a humán klinikai vizsgálatok várhatóan már jövőre megkezdődnek.
Agyvérzés és jelenlegi kezelési módszerek
Agyvérzéses stroke (haemorrhagiás stroke) az összes stroke körülbelül 15%-át teszi ki. Ez akkor következik be, amikor egy agyi ér megreped, vérzés indul meg, amely megzavarja az agy oxigénellátását és károsítja az idegsejteket. Ennek következtében gyakran mozgás- és kognitív problémák alakulnak ki.
Jelenleg a kezelés általában magában foglalja a sérült ér lezárását egy kis fémklip segítségével, majd az elhalt vörösvértestek eltávolítását katéterrel vagy más invazív módszerrel. Ezek az elhalt sejtek ugyanis gyulladást okoznak, ami további szövetkárosodáshoz vezethet. Azonban ez a beavatkozás rendkívül invazív, ami önmagában is okozhat agykárosodást vagy fertőzéseket – hívja fel a figyelmet Raag Airan, a kaliforniai Stanford Egyetem kutatója.
Az ultrahangos kezelés felfedezése és működési mechanizmusa
Airan véletlenül fedezte fel az ultrahang potenciálját, amikor egereken végzett kísérletei során túl hosszú ideig alkalmazta ezt a technológiát gyógyszerek aktiválására az agyban. Megfigyelte, hogy a beadott gyógyszer nemcsak helyben maradt, hanem szétterjedt az agyban található cerebrospinális folyadék révén, amely normál esetben is segít eltávolítani az agy „szemétjét”. Ebből merült fel benne a kérdés: „Használhatjuk-e az ultrahangot arra, hogy hatékonyabban tisztítsuk ki az agyat?”
Kísérleti eredmények egereken
A kutatócsoport úgy modellezte az agyvérzést, hogy egerek agyába vért fecskendeztek be. A kísérlet során a résztvevő állatok felének naponta 10 percig pulzáló ultrahangot sugároztak át a koponyán keresztül három napon át, míg a kontrollcsoport nem kapott kezelést.
Viselkedési tesztek
A kísérlet után minden egér egy háromperces teszten vett részt: egy négy sarkú medencében kellett dönteniük balra vagy jobbra fordulnak-e. Az egészséges egerek általában 50-50%-ban választanak mindkét irányt.
- Az ultrahanggal kezelt egerek 39%-ban fordultak balra.
- A kontrollcsoport tagjai csak 27%-ban választották ezt az irányt.
Ezen kívül a kezelt állatok erősebben tudtak megkapaszkodni egy fémrúdba, ami azt jelzi, hogy kevesebb volt náluk az agykárosodás.
Túlélési arányok
Az injekciót követő egy héten belül a kontrollcsoport fele elpusztult, míg az ultrahanggal kezelt csoport halálozási aránya csak ötöd volt. Ez azt jelenti, hogy mindössze három 10 perces ultrahangkezeléssel körülbelül 30%-kal növelték meg a túlélést – emeli ki Airan.
Az ultrahang biológiai hatásai
A mélyebb elemzések kimutatták, hogy az ultrahang pulzusai aktiválták az állatok mikroglia sejtjeiben található nyomásérzékeny fehérjéket. A mikroglia az agy immunsejtjei közé tartozik, amelyek gyulladáscsökkentő hatással bírnak és képesek bekebelezni valamint eltávolítani az elhalt vörösvértesteket.
Ezen túlmenően nőtt a cerebrospinális folyadék áramlása is, ami elősegíti a halott sejtek eltávolítását a nyaki nyirokcsomókba – ezek pedig fontos szerepet játszanak az agy anyagcsere-hulladékának elszállításában.
Kitekintés: Alzheimer-kór és más neurodegeneratív betegségek kezelése
A kutatók szerint ha az ultrahang képes eltávolítani viszonylag nagy méretű vörösvértesteket is az agyból, akkor kisebb méretű toxikus fehérjéket – például a Parkinson- és Alzheimer-kórhoz köthető hibás tau-proteineket – is hatékonyan ki tud tisztítani.
„Ez egy rendkívül ígéretes kutatás non-invazív kezelési lehetőségként” – mondja Kathleen Caron, a North Carolina Egyetem munkatársa. Hozzáteszi: mivel egerek és emberek nyirokrendszere hasonló felépítésű, ezért ez a módszer emberi alkalmazásban is működhet.
Biztonság és jövőbeli kutatások
Az ultrahang expozíció általánosan biztonságosnak tekinthető, így Airan bízik abban, hogy nem lesznek váratlan mellékhatások. Ugyanakkor további kutatások szükségesek ennek megerősítésére.
A kutatócsoport tervezi, hogy először Alzheimer-kóros betegeken tesztelik majd ezt a kezelést – mivel ez egy lassan progresszív állapot –, mielőtt akut esetekben (például haemorrhagiás stroke után) alkalmaznák. A klinikai vizsgálatok várhatóan már jövőre megkezdődnek.
Összegzés
Az ultrahangos hullámok alkalmazása forradalmi újítás lehet az agyi vérzés utáni kezelésben és neurodegeneratív betegségekben. Nem invazív módon segíthet csökkenteni a gyulladást és elősegítheti az elhalt sejtek eltávolítását, ezáltal javítva a betegek túlélési esélyeit és életminőségét. A közeljövő klinikai vizsgálatai választ adhatnak arra is, hogy ez a technológia miként integrálható majd széles körben a neurológiai ellátásba.
