نحو علاج لـ ALS: التحفيز المغناطيسي يعيد الخلايا العصبية الحركية الضعيفة - عالم الفيزياء

التصلب الجانبي الضموري (ALS) هو اضطراب شديد غير قابل للشفاء حيث تتلف الخلايا العصبية الحركية – الخلايا العصبية في الدماغ والحبل الشوكي التي ترسل إشارات إلى العضلات للتحكم في الحركة. وبدون وجود عصبونات حركية فعالة، لا تتلقى العضلات التعليمات وتتوقف عن العمل، مما يؤدي إلى الشلل التدريجي وضمور العضلات، وفي النهاية فشل الجهاز التنفسي.

في الوقت الحالي، لا يوجد علاج ناجح لمرض التصلب الجانبي الضموري، حيث يكون للعلاجات الدوائية تأثير هامشي فقط على بقاء المريض على قيد الحياة. وبهدف معالجة هذا النقص، ترأس فريق بحث متعدد التخصصات في هيلمهولتز-زينتروم دريسدن-روسندورف (HZDR) و TU درسدن يدرس إمكانية استخدام المجالات المغناطيسية لاستعادة العصبونات الحركية الضعيفة.

تم دراسة تأثير التحفيز المغناطيسي على الأمراض العصبية على نطاق واسع. ومع ذلك، فإن التطبيقات في الأعصاب الطرفية نادرة. في هذه الدراسة الأخيرة، ذكرت في خلاياقام الباحثون بتقييم ما إذا كان التحفيز المغناطيسي للعصبونات الحركية المحيطية يمكن أن يعيد العيوب في العصبونات الحركية المشتقة من الخلايا الجذعية لدى مرضى التصلب الجانبي الضموري الذين لديهم طفرات في جين FUS (FUS-ALS).

الفريق – برئاسة الفيزيائي توماس هيرمانسدورفر، عالم الأحياء الخلوي آرون بال والطبيب ريتشارد فونك، وبدعم من الزملاء في جامعة TU Dresden وجامعة Rostock - تم إنشاء الخلايا العصبية الحركية في العمود الفقري عن طريق إعادة برمجة الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات التي تم الحصول عليها من خزعات الجلد للأفراد الأصحاء والمرضى الذين يعانون من FUS-ALS. لقد صمموا وصنعوا ملفات كهرومغناطيسية يمكن تشغيلها في حاضنات زراعة الخلايا، واستخدموها لتعريض العصبونات الحركية لمجالات مغناطيسية مخصصة.

يتألف كل تحفيز مغناطيسي من أربع علاجات متتالية (مدة عدة ساعات) باستخدام ترددات موجة مربعة منخفضة جدًا تتراوح من 2 إلى 10 هرتز. تم إجراء العلاجات بعد نضج الخلايا لمدة 30 إلى 45 يومًا المختبر، مع إيقاف تشغيل الملفات بينهما. بعد العلاج النهائي، احتفظ الفريق بالخلايا في المزرعة لمدة يومين قبل تقييم تأثير التحفيز المغناطيسي.

استعادة العيوب المحورية

تمتلك العصبونات الحركية نتوءات طويلة تسمى المحاور، والتي يمكن أن يصل طولها إلى متر واحد، والتي تنقل المواد وتنقل المعلومات. تساهم العيوب في نقل العضيات المحورية مثل الميتوكوندريا والليزوزومات في انحطاط الخلايا العصبية في مرض التصلب الجانبي الضموري. وهكذا استخدم الباحثون تصوير الخلايا الحية والصبغ المناعي لقياس حركة هذه العضيات في العصبونات الحركية المعرضة للمجالات المغناطيسية.

قاموا أولاً بفحص متوسط ​​سرعة العضية. كشف تحليل التتبع الكمي عن انخفاض متوسط ​​​​السرعة البعيدة لكل من الميتوكوندريا والليزوزومات في الخلايا العصبية الحركية المتحولة غير المعالجة مقارنة بخلايا التحكم (المشتقة من متبرعين أصحاء). أدى التعرض للمجالات المغناطيسية إلى إرجاع متوسط ​​السرعة في العصبونات الحركية FUS إلى مستويات التحكم، مع ظهور أفضل التأثيرات باستخدام ترددات منخفضة جدًا تبلغ حوالي 10 هرتز.

السمة المميزة الأخرى لمرض التصلب الجانبي الضموري هي انخفاض قدرة المحاور على النمو والتجدد بعد الإصابات أو أثناء الشيخوخة. يعد هذا النمو أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على الاتصال بين الخلايا العصبية عبر النهايات العصبية ونقل المعلومات. لدراسة ما إذا كان التحفيز المغناطيسي يمكن أن يحسن مثل هذه العيوب، استخدم الفريق التصوير الحي للخلايا في غرف الموائع الدقيقة لتحليل النمو الجديد لمخاريط النمو المحوري بعد بضع المحور العصبي (قطع محور عصبي).

لاحظ الباحثون انخفاض متوسط ​​سرعة نمو المحور العصبي في الخلايا العصبية الحركية غير المعالجة مقارنة بخلايا التحكم. أدى التحفيز المغناطيسي للخلايا العصبية الحركية FUS عند 10 هرتز إلى زيادة كبيرة في متوسط ​​سرعة النمو إلى مستويات التحكم. لم تؤثر المجالات المغناطيسية على متوسط ​​سرعة النمو في الخلايا العصبية الحركية المسيطرة.

في العديد من التجارب، أظهر الباحثون أن الخلايا العصبية الحركية لدى مرضى التصلب الجانبي الضموري تستجيب للمجالات المغناطيسية، مع إعادة تنشيط النقل المحوري للعضيات عن طريق التحفيز واستعادة تجديد المحاور العصبية. والأهم من ذلك أنهم أثبتوا أيضًا أن الخلايا السليمة لم تتضرر بسبب التحفيز المغناطيسي.

الموجات فوق الصوتية يمكن أن تمكن العلاجات المستقبلية لمرض الخلايا العصبية الحركية

ورغم أن هذه النتائج تبدو واعدة، إلا أن الفريق يسلط الضوء على الحاجة إلى علاج طويل الأمد وفعال في الجسم الحي دراسات. "نحن نعتبر هذه المختبر النتائج بمثابة نهج مشجع على الطريق إلى علاج جديد محتمل لمرض التصلب الجانبي الضموري، فضلا عن الأمراض العصبية الأخرى، "كما يقول هيرمانسدورفر في بيان صحفي. "ومع ذلك، فإننا نعلم أيضًا أن هناك حاجة إلى دراسات متابعة تفصيلية لتأكيد النتائج التي توصلنا إليها".

تعمل الآن ضمن ثاكسونيان في المشروع، يخطط هيرمانسدورفر وزملاؤه لإجراء المزيد من الدراسات لتحسين معاملات المجال المغناطيسي المطبق، وفهم الاستجابة الخلوية لمختلف المحفزات المغناطيسية، واختبار العلاج على اضطرابات التنكس العصبي الأخرى، مثل مرض باركنسون، وهنتنغتون، والزهايمر.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون السيارات / المركبات الكهربائية ، كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• BlockOffsets. تحديث ملكية الأوفست البيئية. الوصول هنا.
• المصدر https://physicsworld.com/a/towards-a-cure-for-als-magnetic-stimulation-restores-impaired-motoneurons/