ALS tedavisine doğru: manyetik stimülasyon, bozulmuş motonöronları eski haline getiriyor – Fizik Dünyası

Amyotrofik lateral skleroz (ALS), hareketi kontrol etmek için kaslara sinyaller gönderen beyin ve omurilikteki sinir hücreleri olan motonöronların hasar gördüğü, tedavisi olmayan ciddi bir hastalıktır. Hareket eden motor nöronlar olmadan, kaslar talimat almaz ve artık çalışmaz, bu da ilerleyici felç, kas atrofisi ve sonunda solunum sisteminin başarısızlığına yol açar.

Şu anda ALS için başarılı bir tedavi yoktur ve ilaç tedavilerinin hastanın hayatta kalması üzerinde yalnızca marjinal bir etkisi vardır. Bu eksikliği gidermeyi amaçlayan disiplinler arası bir araştırma ekibi Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf'a (HZDR) Ve TU Dresden bozulmuş motonöronları eski haline getirmek için manyetik alanları kullanma potansiyelini araştırıyor.

Manyetik stimülasyonun nöronal hastalıklar üzerindeki etkisi geniş çapta araştırılmıştır. Bununla birlikte, periferik sinirlerdeki uygulamalar azdır. Bildirilen bu son çalışmada, Hücreler, araştırmacılar, periferik motonöronların manyetik stimülasyonunun, FUS geninde (FUS-ALS) mutasyonları olan ALS hastalarından alınan kök hücre kaynaklı motonöronlardaki kusurları düzeltip düzeltemeyeceğini değerlendirdiler.

Ekip - fizikçi tarafından yönetiliyor Thomas Herrmannsdörfer, hücre biyoloğu Arun Pal ve hekim Richard Funkve TU Dresden ve Rostock Üniversitesi'ndeki meslektaşları tarafından desteklenen - sağlıklı bireylerin ve FUS-ALS'li hastaların cilt biyopsilerinden elde edilen indüklenmiş pluripotent kök hücrelerin yeniden programlanmasıyla spinal motonöronlar üretildi. Hücre kültürü inkübatörlerinde çalıştırılabilen elektromanyetik bobinler tasarlayıp ürettiler ve bunları motor nöronları uyarlanmış manyetik alanlara maruz bırakmak için kullandılar.

Her bir manyetik stimülasyon, 2 ila 10 Hz'lik çok düşük kare dalga frekansları kullanan dört ardışık tedaviden (birkaç saat süreyle) oluşuyordu. Tedaviler, hücreler 30 ila 45 gün olgunlaştıktan sonra gerçekleştirildi. in vitro, arada bobinler kapalıyken. Son tedaviden sonra ekip, manyetik stimülasyonun etkisini değerlendirmeden önce hücreleri iki gün boyunca kültürde tuttu.

aksonal kusurları geri yükleme

Motonöronlar, maddeleri taşıyan ve bilgi ileten, 1 m uzunluğa kadar ölçebilen akson adı verilen uzun çıkıntılara sahiptir. Mitokondri ve lizozomlar gibi aksonal organellerin taşınmasındaki bozukluklar, ALS'de nöronal dejenerasyona katkıda bulunur. Bu nedenle araştırmacılar, manyetik alanlara maruz kalan motonöronlardaki bu organellerin hareketliliğini ölçmek için canlı hücre görüntüleme ve immünofloresan boyama kullandılar.

İlk önce ortalama organel hızını incelediler. Kantitatif izleme analizi, kontrol hücrelerine kıyasla (sağlıklı donörlerden türetilen) tedavi edilmemiş mutant FUS motonöronlarında hem mitokondri hem de lizozomlar için düşük bir distal ortalama hız ortaya çıkardı. Manyetik alanlara maruz kalma, FUS motor nöronlarındaki ortalama hızı kontrol seviyelerine geri döndürdü ve en iyi etkiler, yaklaşık 10 Hz gibi çok düşük frekanslar kullanılarak görüldü.

ALS'nin bir başka ayırt edici özelliği, aksonların yaralanmalardan sonra veya yaşlanma sırasında büyüme ve yenilenme yeteneğinin azalmasıdır. Bu tür bir büyüme, sinir uçları boyunca nöronlar arası bağlantıyı sürdürmek ve bilgi iletmek için çok önemlidir. Ekip, manyetik stimülasyonun bu tür kusurları iyileştirip iyileştiremeyeceğini incelemek için, aksotomiden (bir aksonun kesilmesi) sonra aksonal büyüme konilerinin yeni büyümesini analiz etmek için mikroakışkan bölmelerdeki hücrelerin canlı görüntülemesini kullandı.

Araştırmacılar, kontrol hücreleri ile karşılaştırıldığında, tedavi edilmemiş FUS motonöronlarında ortalama aksonal büyüme hızının azaldığını gözlemlediler. FUS motor nöronlarının 10 Hz'de manyetik stimülasyonu, ortalama büyüme hızını kontrol seviyelerine geri önemli ölçüde artırdı. Manyetik alanlar, kontrol motor nöronlarında ortalama büyüme hızını etkilemedi.

Çok sayıda deneyde, araştırmacılar, ALS hastalarından alınan motonöronların manyetik alanlara yanıt verdiğini, organellerin bozulmuş aksonal taşınmasının stimülasyonla yeniden etkinleştirildiğini ve aksonal rejenerasyonun restore edildiğini gösterdi. Daha da önemlisi, sağlıklı hücrelerin manyetik stimülasyondan zarar görmediğini de gösterdiler.

Ultrason, motor nöron hastalığı için gelecekteki tedavileri sağlayabilir

Bu bulgular umut verici görünse de, ekip uzun vadeli ve in vivo çalışmalar. “Bunları dikkate alıyoruz in vitro Herrmannsdörfer bir basın açıklamasında, ALS ve diğer nörojeneratif hastalıklar için potansiyel yeni bir tedaviye giden yolda cesaret verici bir yaklaşım olarak sonuçlanıyor” dedi. Bununla birlikte, bulgularımızı doğrulamak için ayrıntılı takip çalışmalarının gerekli olduğunu da biliyoruz.”

Şimdi bünyesinde çalışan ThaXonian projesi kapsamında Herrmannsdörfer ve meslektaşları, uygulanan manyetik alanın parametrelerini optimize etmek, çeşitli manyetik uyaranlara hücresel tepkiyi anlamak ve Parkinson, Huntington ve Alzheimer hastalıkları gibi diğer nörodejeneratif bozukluklar üzerinde tedaviyi test etmek için daha ileri çalışmalar planlıyorlar.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. Otomotiv / EV'ler, karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• Blok Ofsetleri. Çevre Dengeleme Sahipliğini Modernleştirme. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://physicsworld.com/a/towards-a-cure-for-als-magnetic-stimulation-restores-impaired-motoneurons/