Studija otkriva ulogu bakterija u upali moždanog implantata

Studija otkriva ulogu bakterija u upali moždanog implantata

Moždani implantati obećavaju ogromnu obnovu funkcije kod pacijenata s paralizom, epilepsijom i drugim neurološkim poremećajima.

Međutim, tim istraživača sa Sveučilišta Case Western Reserve otkrio je da bakterije mogu prodrijeti u mozak nakon implantacije medicinskog uređaja, pridonoseći upali i smanjujući dugoročnu učinkovitost uređaja.

Revolucionarno istraživanje, nedavno objavljeno uKomunikacija s prirodommogao poboljšati dugoročni uspjeh moždanih implantata sada kada je cilj identificiran.

Razumijevanje uloge bakterija u radu implantata i zdravlju mozga moglo bi revolucionirati način na koji su ovi uređaji dizajnirani i održavani. “

Jeff Capadona, prorektor Case Western Reserve za inovacije, profesor biomedicinskog inženjerstva i viši znanstvenik u karijeri u Medicinskom centru Louis Stokes Cleveland VA

Capadonin laboratorij vodio je studiju koja je ispitivala prisutnost bakterijske DNK u mozgovima mišjih modela kojima su implantirane mikroelektrode.

Na njihovo iznenađenje, istraživači su otkrili da su bakterije povezane s crijevima u mozgu. Otkriće sugerira da bi probijanje "krvno-moždane barijere" uzrokovano implantacijom uređaja moglo omogućiti mikrobima da uđu.

"Ovo je promjena paradigme", rekao je George Hoeferlin, glavni autor studije, koji je bio student diplomskog studija biomedicinskog inženjerstva Case Western Reserve u Capadoninom laboratoriju. "Desetljećima se polje fokusiralo na imunološki odgovor tijela na ove implantate, ali naše istraživanje sada pokazuje da bakterije koje potječu iz crijeva također igraju ulogu u upali ovih uređaja."

U studiji, mišji modeli liječeni antibioticima imali su smanjenu bakterijsku kontaminaciju i učinkovitost implantiranih uređaja se poboljšala, iako se dugotrajna uporaba antibiotika pokazala štetnom.

Utjecaj otkrića nadilazi kvar uređaja. Neke od bakterija pronađenih u mozgu povezuju se s neurološkim bolestima, uključujući Alzheimerovu, Parkinsonovu i moždani udar.

"Ako ne identificiramo ili ne riješimo ovu posljedicu implantacije, mogli bismo učiniti više štete nego što procjenjujemo", rekao je Capadona. "Ovo otkriće naglašava hitnu potrebu za razvojem trajne strategije za sprječavanje invazije bakterija na implantirane uređaje, umjesto samo naknadnog liječenja upale. Što više razumijemo ovaj proces, to bolje možemo dizajnirati implantate koji rade sigurno i učinkovito."

Capadona je rekao da njegov laboratorij sada proširuje istraživanje na proučavanje bakterija u drugim vrstama moždanih implantata, kao što su: B. ventrikularni shuntovi za liječenje hidrocefalusa, abnormalnog nakupljanja tekućine u mozgu.

Tim je također pregledao izmet ljudskog subjekta kojemu je implantirana moždana naprava i pronašli slične rezultate.

"Ovo otkriće naglašava važnost razumijevanja kako bakterijska invazija nije samo laboratorijski fenomen, već i klinički relevantan problem", rekao je Bolu Ajiboye, profesor biomedicinskog inženjerstva Roberta i Brende Aiken na Fakultetu inženjerstva i Medicinskom fakultetu Case i znanstvenik u Medicinskom centru Cleveland VA. "Kroz naš snažan translacijski cjevovod između CWRU-a i VA, sada istražujemo kako ovo otkriće može izravno doprinijeti sigurnijim i učinkovitijim strategijama neuralnih implantata za pacijente."

Istraživanje su podržali Tehnološki centar za naprednu platformu Ministarstva branitelja SAD-a, Nacionalni instituti za zdravlje, Ministarstvo obrane i Donnell Institute Professorship Endowment.

Izvori: