Терапията с инфрачервена светлина за възстановяване след травма на гръбначния мозък достигна важен етап

Пациенти с увреждане на гръбначния мозък (SCI) могат да се възползват от бъдещи лечения, насочени към възстановяване на нервните връзки, използващи червена и близка инфрачервена светлина.

Методът, разработен от учени от Университета в Бирмингам, Великобритания, и патентован от University of Birmingham Enterprise, включва доставяне на светлина директно до мястото на нараняване.

Скорошни изследвания, публикувани в списанието „Биоинженерство и транслационна медицина“, определиха оптималната „доза“ за този нов терапевтичен подход и показаха, че той може да доведе до значителни терапевтични подобрения, включително значително възстановяване на усещането и движението, както и регенерация на увредени нервни клетки.

Изследователи, ръководени от професор Зубайр Ахмед, използваха клетъчни модели на SCI, за да определят честотата и продължителността на светлината, необходими за постигане на максимално функционално възстановяване и стимулиране на растежа на нервните клетки.

Те открили, че доставянето на червена светлина с дължина на вълната 660 nm в продължение на една минута на ден увеличава клетъчната жизнеспособност (мярка за броя на живите клетки) с 45% в рамките на пет дни лечение.

Професор Ахмед каза: „Вълнуващо е, че този аспект на изследването показа, че ефектът от 660 nm светлина е едновременно невропротективен, подобрявайки оцеляването на нервните клетки, и неврорегенеративен, стимулирайки растежа на нервните клетки.“

Изследователите също така са изследвали ефектите от светлинната терапия в предклинични модели на травматична травма. Тук те са използвали два различни метода: имплантируемо устройство и трансдермално доставяне, при което източник на светлина се поставя върху кожата.

Тяхното проучване показа сравними резултати и за двата метода на доставяне: доза от 660 nm светлина, доставяна ежедневно в продължение на една минута в продължение на седем дни, доведе до намаляване на тъканните белези на мястото на нараняване и значително функционално възстановяване.

Изследователите също така установили значително намаляване както на кариесите, така и на белезите, както и повишени нива на протеини, свързани с регенерацията на нервните клетки и подобрени връзки между клетките в увредената област на гръбначния мозък.

Това е първият път, когато трансдермалното и директното доставяне на светлина са сравнени при травматична сцинтиграфия (ТСМ), а резултатите са важен етап за изследователите, които вече са получили допълнително финансиране и планират да разработят имплантируемо устройство за употреба при хора с травматична ТСМ, където понастоящем няма лечения, които да запазват клетките или да подобряват неврологичната функция.

Андрю Стивънс, първи автор на изследването и неврохирургичен регистратор, обяснява: „Операциите след травма на гръбначния мозък са рутинни, но в момента тези операции целят само да стабилизират увреждането на костите на гръбначния стълб, причинено от травмата. Тази концепция е изключително вълнуваща, тъй като би могла да предложи на хирурзите възможността да имплантират устройство по време на същата операция, което би могло да помогне за защитата и възстановяването на самия гръбначен мозък.“

Професор Ахмед продължава: „За да стане светлинната терапия приложима за лечението на гръбначномозъчна травма при хора, ще е необходимо имплантируемо устройство, което да осигурява директна видимост на увредената тъкан и да позволява по-голяма прецизност и стандартизация на дозата, без да бъде възпрепятствано от дебелината на кожата и другите тъкани около гръбначния мозък.“

Фотобиомодулацията (PBM) може да осигури жизнеспособен терапевтичен подход, използващ червена или близка инфрачервена светлина, за да се насърчи възстановяването след травматично повреда (SCI) чрез намаляване на невровъзпалението и предотвратяване на невронната апоптоза. Настоящото ни изследване има за цел да оптимизира режимите на дозиране на PBM и да разработи и валидира ефикасността на инвазивна парадигма за доставяне на PBM при SCI.

Изследователският екип сега търси търговски партньори или инвеститори, които да предприемат следващите стъпки в разработването на прототип на устройство, което би могло да се използва в първите клинични изпитвания върху хора.