Xạ trị là một trong những phương pháp điều trị ung thư phổ biến nhất, giúp kéo dài thời gian sống một cách hiệu quả và tăng tỷ lệ khỏi bệnh cho bệnh nhân ung thư. Tuy nhiên, tổn thương xương do xạ trị - bao gồm giảm khối lượng xương, tăng độ giòn của xương và nguy cơ gãy xương và hoại tử xương cao hơn - vẫn là một vấn đề phổ biến hiện thiếu biện pháp đối phó hiệu quả.
Bức xạ gây ra tổn thương này bằng cách ngăn chặn sự phát triển, sự tồn tại và trưởng thành của các tế bào tạo xương gọi là nguyên bào xương, do đó ức chế sự hình thành xương. Một biện pháp khắc phục tiềm năng có thể là tiếp xúc với trường điện từ không xâm lấn (EMF), được biết là có tác dụng kích thích sự phát triển và biệt hóa của nguyên bào xương, đồng thời có thể giảm thiểu tác động của chiếu xạ. Giờ đây, một nhóm nghiên cứu ở Trung Quốc đã xác định được dạng sóng EMF tối ưu để tối đa hóa hiệu quả của phương pháp điều trị như vậy, báo cáo những phát hiện trong Những tiến bộ khoa học.
Đại Cảnh, từ Đại học Quân y số XNUMXvà các đồng nghiệp lần đầu tiên cho các tế bào xương được kích thích EMF bằng nhiều dạng sóng khác nhau, bao gồm EMF hình sin, EMF xung đơn và EMF xung (PEMF). Để đánh giá phản ứng của tế bào, họ theo dõi ion canxi nội bào theo thời gian thực (Ca2+), một trong những phản ứng sớm nhất của tế bào đối với các kích thích bên ngoài.
Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng PEMF tạo ra Ca nội bào mạnh hơn.2+ truyền tín hiệu trong các nguyên bào xương được chiếu xạ hơn các dạng sóng khác, được đặc trưng bởi Ca2+ dao động với nhiều Ca2+ gai. Các phân tích sâu hơn cho thấy dạng sóng PEMF chưa được xác định trước đó có cường độ từ trường 2 mT và tần số 15 Hz đã tạo ra phản ứng mạnh nhất trong các nguyên bào xương. Ngược lại, dạng sóng PEMF này không có tác dụng đối với các loại tế bào xương được chiếu xạ khác (tế bào xương và tế bào xương).
Tiếp theo, các nhà nghiên cứu đã điều tra xem liệu PEMF được phân phối bằng các thông số tối ưu này có thể giảm thiểu tình trạng mất xương do bức xạ hay không. trong cơ thể. Trong các nghiên cứu trên chuột, họ cho một chi sau tiếp xúc với hai liều bức xạ khu trú 8 Gy (cách nhau một ngày) và sử dụng micro-CT để đánh giá cấu trúc xương 45 ngày sau đó. Các chi được chiếu xạ có biểu hiện mất xương bè xương đáng kể, bao gồm giảm khoảng 50% tỷ lệ thể tích xương và mật độ khoáng xương so với bên không chiếu xạ.
Nhóm chuột thứ hai nhận được PEMF toàn cơ thể hàng ngày (2 giờ/ngày) trong 45 ngày sau khi chiếu xạ. Phương pháp điều trị này đã khôi phục khối lượng xương và các đặc tính cơ học ở các chi sau được chiếu xạ về mức độ của các chi không được chiếu xạ, bằng cách giải cứu các nguyên bào xương. Nhóm nghiên cứu lưu ý rằng PEMF không ảnh hưởng đến trọng lượng cơ thể hoặc lượng thức ăn ăn vào của động vật.
Đã chứng minh rằng phơi nhiễm PEMF có thể giảm thiểu tình trạng mất xương do bức xạ, điều quan trọng là PEMF không ảnh hưởng xấu đến việc điều trị khối u. Với suy nghĩ này, các nhà nghiên cứu đã so sánh độ nhạy cảm của các nguyên bào xương và các tế bào khối u khác nhau (ung thư vú, ung thư ruột kết, khối u ác tính và tế bào ung thư xương) với PEMF.
Chiếu xạ làm giảm khả năng sống sót của tế bào và thúc đẩy quá trình tự chết theo chương trình ở tất cả các loại tế bào. Điều quan trọng là, mặc dù PEMF cải thiện khả năng sống sót của nguyên bào xương và ức chế quá trình tự hủy của nguyên bào xương, nhưng nó không có tác dụng đối với khả năng sống sót hoặc quá trình tự hủy của bất kỳ tế bào khối u nào tại bất kỳ thời điểm nào.
Mực sinh học sống có thể tăng cường sửa chữa và tái tạo xương
Các nhà nghiên cứu cho rằng tính chọn lọc này là do sự hiện diện của lông mao chính – cơ quan cảm giác phát hiện và dịch các tín hiệu cơ học ngoại bào – hoạt động như cảm biến PEMF. Những lông mao nguyên phát này có rất nhiều trong các nguyên bào xương nhưng không có ở hầu hết các tế bào khối u. Trong một thí nghiệm trong đó việc tạo ra các lông mao sơ cấp trong các nguyên bào xương được chiếu xạ bị ngăn chặn, sự gia tăng qua trung gian PEMF về khả năng sống sót và biệt hóa của nguyên bào xương gần như biến mất hoàn toàn.
Các nhà nghiên cứu kết luận: “Xét rằng, trong số tất cả các loại tế bào xương, các nguyên bào xương đặc biệt nhạy cảm với bức xạ, chế độ PEMF này, tạo ra sự kích hoạt cụ thể của các nguyên bào xương, dường như là một phương pháp đầy hứa hẹn và hiệu quả cao chống lại tổn thương xương do bức xạ”.
