العلاج الإشعاعي هو أحد أكثر علاجات السرطان شيوعًا ، حيث يعمل على إطالة فترات البقاء على قيد الحياة وزيادة معدلات الشفاء لمرضى السرطان. ومع ذلك ، فإن تلف العظام الناجم عن العلاج الإشعاعي - بما في ذلك انخفاض كتلة العظام ، وزيادة هشاشة العظام وزيادة خطر الإصابة بالكسور والنخر العظمي - لا يزال يمثل مشكلة شائعة تفتقر حاليًا إلى التدابير المضادة الفعالة.
يسبب الإشعاع هذا الضرر عن طريق كبح نمو وبقاء ونضج الخلايا المكونة للعظام والتي تسمى بانيات العظم ، وبالتالي تثبيط تكوين العظام. يمكن أن يكون أحد العلاجات المحتملة هو التعرض للمجالات الكهرومغناطيسية غير الغازية (EMFs) ، والتي يُعرف عنها أنها تحفز نمو خلايا العظم وتمايزها ، ويمكن أن تخفف من آثار التشعيع. الآن حدد فريق بحثي في الصين الشكل الموجي الأمثل للمجالات الكهرومغناطيسية لتعظيم فعالية مثل هذا العلاج ، والإبلاغ عن النتائج في علم السلف.
دا جينغ ، من الجامعة الطبية العسكرية الرابعة، وزملاؤهم أولاً قاموا بتعريض الخلايا العظمية لتحفيز EMF باستخدام أشكال موجية مختلفة ، بما في ذلك EMF الجيبية ، والمجال الكهرومغناطيسي أحادي النبضة ، والمجال النبضي النبضي (PEMF). لتقييم استجابة الخلايا ، قاموا بمراقبة أيون الكالسيوم داخل الخلايا في الوقت الحقيقي (Ca2+) الإشارات ، وهي واحدة من أوائل الاستجابات الخلوية للمنبهات الخارجية.
وجد الفريق أن PEMF تسبب في زيادة قوة الكالسيوم داخل الخلايا2+ تشوير في بانيات العظم المشععة من الأشكال الموجية الأخرى ، والتي تتميز بـ Ca الفريدة2+ التذبذبات مع Ca متعددة2+ المسامير. أظهرت التحليلات الإضافية أن شكل موجة PEMF غير معروف سابقًا مع شدة مجال مغناطيسي تبلغ 2 mT وتردد 15 هرتز أثار أقوى استجابة في بانيات العظم. في المقابل ، لم يكن لشكل الموجة PEMF أي تأثير على الأنواع الأخرى من الخلايا العظمية المشععة (ناقضات العظم والخلايا العظمية).
بعد ذلك ، حقق الباحثون فيما إذا كان PEMF المقدم باستخدام هذه المعلمات المثلى يمكن أن يخفف من فقدان العظام الناجم عن الإشعاع في الجسم الحي. في الدراسات التي أجريت على الفئران ، قاموا بتعريض طرف خلفي واحد لجرعتين 8 غراي من الإشعاع البؤري (يفصل بينهما يوم واحد) واستخدموا التصوير المقطعي المحوسب الدقيق لتقييم بنية العظام بعد 45 يومًا. أظهرت الأطراف المشععة فقدًا كبيرًا في العظام التربيقية ، بما في ذلك انخفاض بنسبة 50 ٪ تقريبًا في كسر حجم العظام وكثافة المعادن في العظام مقارنة بالجانب غير المشع.
تلقت مجموعة ثانية من الفئران PEMF لكامل الجسم يوميًا (ساعتان / يوم) لمدة 2 يومًا بعد التشعيع. أعاد هذا العلاج كتلة العظام والخصائص الميكانيكية في الأطراف الخلفية المشعة إلى مستوى الأطراف غير المشععة ، عن طريق إنقاذ بانيات العظم. لاحظ الفريق أن PEMF لم يكن له أي تأثير على وزن جسم الحيوانات أو تناول الطعام.
بعد أن أظهر أن التعرض PEMF يمكن أن يخفف من فقدان العظام الناجم عن الإشعاع ، فمن الضروري أيضًا ألا يؤثر PEMF سلبًا على علاج الورم. مع وضع ذلك في الاعتبار ، قارن الباحثون حساسية بانيات العظم وخلايا الورم المختلفة (سرطان الثدي وسرطان القولون وسرطان الجلد الخبيث وخلايا الساركوما العظمية) بـ PEMF.
قلل التشعيع من بقاء الخلية وعزز موت الخلايا المبرمج في جميع أنواع الخلايا. بشكل حاسم ، على الرغم من أن PEMF حسّن قابلية بانيات العظم ووقف موت الخلايا المبرمج للعظم ، إلا أنه لم يكن له أي تأثير على قابلية البقاء أو موت الخلايا المبرمج في أي من الخلايا السرطانية في أي وقت.
يمكن للحيوان الحيوي أن يعزز إصلاح العظام وتجديدها
يعزو الباحثون هذه الانتقائية إلى وجود أهداب أولية - عضيات حسية تكتشف وتترجم الإشارات الميكانيكية خارج الخلية - التي تعمل كمستشعرات PEMF. هذه الأهداب الأولية وفيرة للغاية في بانيات العظم ، ولكنها غائبة في معظم الخلايا السرطانية. في تجربة حيث تم حظر توليد الأهداب الأولية في بانيات العظم المشععة ، اختفت الزيادة التي تمت بوساطة PEMF في بقاء بانيات العظم وتمايزها تمامًا تقريبًا.
وخلص الباحثون إلى أنه "بالنظر إلى أنه من بين جميع أنواع الخلايا العظمية ، فإن بانيات العظم حساسة بشكل خاص للإشعاع ، فإن نظام PEMF هذا ، الذي يحفز التنشيط المحدد لبانيات العظم ، يبدو أنه نهج واعد وعالي الكفاءة ضد تلف العظام الناجم عن الإشعاع".
