211service.com
Veiligere elektrische therapie voor Parkinson
Het leveren van elektrische stimulatie aan het ruggenmerg via kleine platina-elektroden zou de ernstige motorische tekorten van de ziekte van Parkinson net zo effectief kunnen verlichten als een veel meer ingrijpende procedure die momenteel klinisch wordt gebruikt, volgens een nieuwe studie bij knaagdieren. Als de bevindingen bij mensen worden bevestigd, zeggen wetenschappers, zou de procedure de behandeling van de ziekte drastisch kunnen verbeteren door elektrische therapieën veiliger en breder beschikbaar te maken.
De hersenen stimuleren: Neurale activiteit in de hersenen van een Parkinson-rat voor (boven) en na (onder) elektrische stimulatie wordt toegepast op het ruggenmerg. De stimulus veroorzaakte een stroom van prikkelende (rode) en remmende (blauwe) neurale reacties.
Parkinson is een neurodegeneratieve aandoening die ontstaat wanneer de hersencellen die een neurotransmitter genaamd dopamine produceren, uitscheiden en opnieuw opnemen op mysterieuze wijze beginnen te sterven. Patiënten ontwikkelen aanvankelijk spiertrillingen; in de latere stadia van de ziekte worden hun ledematen verstijfd en vertragen hun bewegingen tot een pijnlijke kruip. De ziekte kan worden behandeld door dopamine te vervangen door een medicijn dat levodopa of L-dopa wordt genoemd, maar het medicijn verliest na verloop van tijd zijn effectiviteit. Wanneer medicijnen niet werken, wenden patiënten zich vaak tot een invasieve chirurgische behandeling die diepe hersenstimulatie wordt genoemd, waarbij een elektrische pacemaker wordt gebruikt om pulsen naar zeer specifieke delen van de hersenen te sturen. Duizenden Parkinsonpatiënten hebben tot nu toe hersenimplantaten gekregen.
Onderzoekers van Duke University kwamen bij toeval op het idee om het ruggenmerg te stimuleren als mogelijke behandeling voor Parkinson. Bij het onderzoeken van ratten die ontworpen waren om symptomen te vertonen die kenmerkend zijn voor Parkinson, merkten ze dat groepen neuronen in twee delen van de hersenen, de cortex en de basale ganglia, synchroon vuren. De ritmische activiteit deed denken aan de milde, aanhoudende aanvallen die werden gezien bij patiënten met epilepsie. Ik had dit tien jaar geleden gezien, zegt Tijdelijke afbeelding voor Miguel Nicolelis , hoogleraar neurobiologie en mededirecteur van het Center for Neuroengineering aan de Duke University. In die tijd waren Nicolelis en zijn medewerkers op zoek naar manieren om ritmische aanvallen te verstoren door perifere zenuwen te stimuleren.
Nicolelis redeneerde dat een vergelijkbare aanpak zou kunnen werken voor Parkinson. Dus namen hij en zijn student Romulo Fuentes hun dopamine-arme muizen en ratten en bevestigden kleine platina-elektroden aan de basis van hun ruggenmerg. Toen we ze stimuleerden met een kleine stroom, kregen we een effect dat identiek was - en zelfs beter - dan wat mensen krijgen als ze deze diepe hersenstimulatie doen, zegt Nicolelis. De langzame, stijve bewegingen van de Parkinson-dieren werden vervangen door gezond muis- en rattengedrag.
Toen Nicolelis en Fuentes de elektrische stimulatie combineerden met L-dopa, waren de effecten nog verrassender. De elektrische pulsen, gecombineerd met slechts 20 procent van de typische medicijndosis, resulteerden in een langetermijneffect dat L-dopa-therapie nabootste zonder de medicijnresistentie te repliceren die normaal in de loop van de tijd wordt opgebouwd. Het onderzoek is gisteren gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap .
Het implantaat zelf is een veel eenvoudigere operatie dan degene die wordt gebruikt voor diepe hersenstimulatie, met een veel lager risico op bijwerkingen. Het apparaat is relatief oppervlakkig en wordt precies onder de wervels op het oppervlak van het ruggenmerg geplaatst. Het is een heel gemakkelijke, semi-invasieve procedure, zegt Nicolelis. In de toekomst kunnen we dit misschien niet-invasief doen, omdat er manieren zijn om stromen door de huid en door botten te laten gaan om deze vezels opgewonden te maken. Nicolelis is van plan de behandeling bij chimpansees te testen voordat ze met proeven op mensen begint. Er wordt al klinisch gebruik gemaakt van ten minste één ruggenmergstimulatietherapie om chronische pijn te behandelen.
Hoewel diepe hersenstimulatie het landschap voor de behandeling van Parkinson in een laat stadium heeft veranderd, is het nog steeds een zeer gecompliceerde, dure en diep invasieve procedure, zegt Patrick Aebischer , voorzitter van het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie, in Lausanne. Als je dit bij mensen zou kunnen doen, zou het een fantastische stap zijn, zegt hij, om elektrische stimulatie beschikbaar te maken voor een veel grotere groep patiënten. Een niet-invasief apparaat zou nog aantrekkelijker zijn: als je dit transcutaan zou kunnen doen, zou je het hele balspel veranderen, zegt Aebischer. Het opent een zeer interessante nieuwe mogelijkheid voor het gebruik van elektrofysiologie om de ziekte van Parkinson te behandelen.
Het onderzoek staat echter nog in de kinderschoenen. We moeten in gedachten houden dat dit experimentele gegevens zijn, zegt Alim Benabid , emeritus hoogleraar biofysica aan de Joseph Fourier University in Grenoble, Frankrijk, die eind jaren tachtig de techniek voor diepe hersenstimulatie creëerde. Het is nog te vroeg om te zeggen of dit de behandeling met levodopa of de huidige diepe hersenstimulatie zou kunnen vervangen. Maar Benabid kijkt al naar het toevoegen van ruggenmergstimulatie in zijn volgende reeks onderzoeken, gecombineerd met een ander soort diepe hersenstimulatie (die van de subthalamische kern) bij patiënten met een bevroren loopstoornis, die moeite hebben met lopen.
Nicolelis weet niet precies hoe de therapie werkt, maar hij gelooft dat hij en zijn collega's door zich te richten op de wervelkolom - waar enorme bundels vezels verantwoordelijk zijn voor het overbrengen van tactiele informatie van het lichaam naar meerdere doelen in de hersenen - elektrische stroom creëren die beïnvloedt de dynamiek van het hele neurale circuit, in plaats van slechts een enkele plek in de hersenen. Parkinson is een ziekte van neuronale timing, zegt hij. Mijn gevoel is dat dit werkt omdat het deze neuronen in de motorische cortex en de basale ganglia en andere locaties desynchroniseert. Dit desynchroniseert ze, haalt ze uit fase - bijna alsof het een beetje ruis in het systeem introduceert.
Door ons te concentreren op het ruggenmerg, zegt Nicolelis, kijken we naar een zeer interessante verschuiving in de manier waarop je de ziekte benadert. We benaderen het vanuit een systemisch oogpunt, kijken naar een heel circuit en krijgen toegang tot het hele circuit. De wetenschappers kijken nu of het vroegtijdig starten van spinale stimulatie in combinatie met L-dopa de progressie van de ziekte kan vertragen of zelfs voorkomen.