לקראת תרופה ל-ALS: גירוי מגנטי משחזר מוטונאורונים לקויים - עולם הפיזיקה

טרשת צדדית אמיוטרופית (ALS) היא הפרעה חמורה חשוכת מרפא שבה מוטונאורונים - תאי עצב במוח ובחוט השדרה השולחים אותות לשרירים כדי לשלוט בתנועה - נפגעים. ללא מוטונאורונים מתפקדים, השרירים אינם מקבלים הוראות ואינם פועלים יותר, מה שמוביל לשיתוק מתקדם, ניוון שרירים ובסופו של דבר, כשל במערכת הנשימה.

נכון לעכשיו, אין טיפול מוצלח ל-ALS, כאשר לטיפולים תרופתיים יש רק השפעה שולית על הישרדות החולה. במטרה לטפל בחסר הזה, צוות מחקר בין-תחומי עמד בראשו של Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) ו טו דרזדן חוקר את הפוטנציאל של שימוש בשדות מגנטיים כדי לשחזר מוטונאורונים לקויים.

השפעת הגירוי המגנטי על מחלות עצביות נחקרה רבות. עם זאת, יישומים בעצבים היקפיים הם נדירים. במחקר האחרון הזה, שדווח ב תאים, החוקרים העריכו האם גירוי מגנטי של מוטוניורונים היקפיים יכול לשחזר פגמים במוטונוירונים שמקורם בתאי גזע מחולי ALS עם מוטציות בגן FUS (FUS-ALS).

הצוות - בראשותו של פיזיקאי תומס הרמננדורפר, ביולוג התא ארון פאל ורופא ריצ'רד פאנק, ובתמיכת עמיתים ב-TU דרזדן ובאוניברסיטת רוסטוק - יצרו מוטונאורונים בעמוד השדרה על ידי תכנות מחדש של תאי גזע פלוריפוטנטיים המושרים המתקבלים מביופסיות עור של אנשים בריאים וחולים עם FUS-ALS. הם תכננו וייצרו סלילים אלקטרומגנטיים שניתן להפעיל בחממות של תרבית תאים, והשתמשו בהם כדי לחשוף את המוטונאורונים לשדות מגנטיים מותאמים.

כל גירוי מגנטי כלל ארבעה טיפולים רצופים (במשך מספר שעות) תוך שימוש בתדרים של גל ריבועי נמוך מאוד של 2 עד 10 הרץ. הטיפולים בוצעו לאחר שהתאים התבגרו במשך 30 עד 45 ימים חוץ גופית, כשהסלילים כבויים ביניהם. לאחר הטיפול הסופי, הצוות שמר על התאים בתרבית במשך יומיים לפני הערכת השפעת הגירוי המגנטי.

שחזור פגמים אקסונליים

למוטוניורונים יש השלכות ארוכות הנקראות אקסונים, שאורכם יכול להגיע עד למטר אחד, שמעבירים חומרים ומעבירים מידע. ליקויים בהובלה של אברונים אקסונליים כגון מיטוכונדריה וליזוזומים תורמים לניוון נוירוני ב-ALS. לפיכך השתמשו החוקרים בהדמיית תאים חיים ובצביעה אימונופלואורסצנטית כדי למדוד את התנועתיות של האברונים הללו במוטונוירונים החשופים לשדות מגנטיים.

הם בחנו תחילה את מהירות האברונים הממוצעת. ניתוח מעקב כמותי גילה ירידה במהירות הממוצעת הדיסטלית הן עבור המיטוכונדריה והן עבור הליזוזומים במוטונוירון FUS מוטנטים שלא טופלו בהשוואה לתאי ביקורת (שמקורם בתורמים בריאים). חשיפה לשדות מגנטיים החזירה את המהירות הממוצעת במוטונוירון FUS לרמות בקרה, עם ההשפעות הטובות ביותר שנראו באמצעות תדרים נמוכים מאוד של כ-10 הרץ.

סימן היכר נוסף של ALS הוא יכולת מופחתת של האקסונים לגדול ולהתחדש לאחר פציעות או במהלך ההזדקנות. צמיחה כזו היא חיונית לשמירה על קישוריות בין-עצבית על פני קצות עצבים והעברת מידע. כדי לחקור אם גירוי מגנטי יכול לשפר פגמים כאלה, הצוות השתמש בהדמיה חיה של תאים בחדרי מיקרו-נוזלים כדי לנתח את התוצאה החדשה של קונוסים אקסונליים לאחר אקסוטומיה (ניתוק של אקסון).

החוקרים צפו במהירות צמיחה אקסונלית ממוצעת מופחתת במוטונוירון FUS לא מטופל בהשוואה לתאי ביקורת. גירוי מגנטי של מוטונאורוני FUS ב-10 הרץ העלה משמעותית את מהירות הצמיחה הממוצעת בחזרה לרמות הבקרה. השדות המגנטיים לא השפיעו על מהירות הצמיחה הממוצעת במוטו-נוירונים בשליטה.

בניסויים רבים, החוקרים הראו שמוטוניורונים מחולי ALS מגיבים לשדות המגנטיים, כאשר הובלה אקסונלית לקויה של האברונים מופעלת מחדש על ידי גירוי והתחדשות אקסונלית. חשוב לציין, הם גם הוכיחו שתאים בריאים לא נפגעו מהגירוי המגנטי.

אולטרסאונד יכול לאפשר טיפולים עתידיים למחלת נוירונים מוטוריים

למרות שממצאים אלה נראים מבטיחים, הצוות מדגיש את הצורך ב-ו-לטווח ארוך in vivo לימודים. "אנחנו מתייחסים לאלה חוץ גופית תוצאות כגישה מעודדת בדרך לטיפול חדשני פוטנציאלי ל-ALS, כמו גם למחלות נוירו-גנרטיביות אחרות", אומר הרמננדורפר בהצהרה לעיתונות. "עם זאת, אנו גם יודעים שנדרשים מחקרי מעקב מפורטים כדי לאשש את הממצאים שלנו."

עכשיו עובדים בתוך ה ThaXonian בפרויקט, Herrmannsdörfer ועמיתיו מתכננים מחקרים נוספים כדי לייעל את הפרמטרים של השדה המגנטי המיושם, להבין את התגובה התאית לגירויים מגנטיים שונים ולבדוק את הטיפול בהפרעות נוירודגנרטיביות אחרות, כגון מחלות פרקינסון, הנטינגטון ואלצהיימר.

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
• PlatoESG. רכב / רכבים חשמליים, פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
• BlockOffsets. מודרניזציה של בעלות על קיזוז סביבתי. גישה כאן.
• מקור: https://physicsworld.com/a/towards-a-cure-for-als-magnetic-stimulation-restores-impaired-motoneurons/