Pētījums atklāj baktēriju lomu smadzeņu implantu iekaisumā

Pētījums atklāj baktēriju lomu smadzeņu implantu iekaisumā

Smadzeņu implantiem ir milzīgs solījums atjaunot funkciju pacientiem ar paralīzi, epilepsiju un citiem neiroloģiskiem traucējumiem.

Tomēr Case Western Reserve universitātes pētnieku komanda ir atklājusi, ka baktērijas var iebrukt smadzenēs pēc medicīniskās ierīces implantācijas, veicinot iekaisumu un samazinot ierīces efektivitāti ilgtermiņā.

Revolucionārais pētījums, kas nesen tika publicētsDabas komunikācijavarētu uzlabot smadzeņu implantu ilgtermiņa panākumus tagad, kad ir noteikts mērķis.

Izpratne par baktēriju lomu implantu veiktspējā un smadzeņu veselībā varētu mainīt šo ierīču izstrādi un uzturēšanu. "

Džefs Kapadona, Case Western Reserve viceprovosts inovāciju jautājumos, biomedicīnas inženierijas profesors un vecākais pētnieks karjeras zinātnieks Louis Stokes Klīvlendas VA Medicīnas centrā

Kapadonas laboratorija vadīja pētījumu, kurā tika pārbaudīta baktēriju DNS klātbūtne peļu modeļu smadzenēs, kas implantēti ar mikroelektrodiem.

Par pārsteigumu pētnieki atklāja, ka smadzenēs baktērijas ir saistītas ar zarnām. Atklājums liecina, ka “asins-smadzeņu barjeras” pārkāpšana, ko izraisa ierīces implantēšana, varētu ļaut mikrobiem iekļūt.

"Šī ir paradigmas maiņa," sacīja pētījuma vadītājs Džordžs Hoferlins, kurš bija Case Western Reserve biomedicīnas inženierijas absolvents Kapadonas laboratorijā. "Jau desmitiem gadu šī joma ir koncentrējusies uz ķermeņa imūnreakciju pret šiem implantiem, taču mūsu pētījumi tagad liecina, ka baktērijas, kuru izcelsme ir zarnās, arī spēlē lomu šo ierīču iekaisumā."

Pētījumā peļu modeļiem, kas tika ārstēti ar antibiotikām, tika samazināts baktēriju piesārņojums, un implantēto ierīču veiktspēja uzlabojās, lai gan ilgstoša antibiotiku lietošana izrādījās kaitīga.

Atklājuma ietekme pārsniedz ierīces kļūmi. Dažas smadzenēs atrastās baktērijas ir saistītas ar neiroloģiskām slimībām, tostarp Alcheimera slimību, Parkinsona slimību un insultu.

"Ja mēs neatklāsim vai nenovērsīsim šīs implantācijas sekas, mēs varētu nodarīt lielāku kaitējumu, nekā mēs novērtējam," sacīja Kapadona. "Šis atklājums uzsver steidzamo nepieciešamību izstrādāt ilgstošu stratēģiju, lai novērstu baktēriju invāziju implantētās ierīcēs, nevis tikai pēc tam ārstētu iekaisumu. Jo vairāk mēs saprotam šo procesu, jo labāk mēs varam izstrādāt implantus, kas darbojas droši un efektīvi."

Capadona teica, ka viņa laboratorija tagad paplašina pētījumus, lai pētītu baktērijas cita veida smadzeņu implantos, piemēram: B. ventrikulāros šuntus, lai ārstētu hidrocefāliju, neparastu šķidruma uzkrāšanos smadzenēs.

Komanda arī pārbaudīja cilvēka fekālijas, kurām tika implantēta smadzeņu ierīce, un konstatēja līdzīgus rezultātus.

"Šis atklājums uzsver, cik svarīgi ir saprast, kā baktēriju invāzija ir ne tikai laboratorijas parādība, bet arī klīniski nozīmīga problēma," sacīja Bolu Ajiboye, Roberta un Brenda Aiken biomedicīnas inženierijas profesors Case Inženierzinātņu skolā un Medicīnas skolā un zinātnieks Klīvlendas VA Medicīnas centrā. "Izmantojot mūsu spēcīgo translācijas cauruļvadu starp CWRU un VA, mēs tagad pētām, kā šis atklājums var tieši veicināt drošākas un efektīvākas neironu implantu stratēģijas pacientiem."

Pētījumu atbalstīja ASV Veterānu lietu departamenta uzlaboto platformu tehnoloģiju centrs, Nacionālie veselības institūti, Aizsardzības departaments un Donela institūta profesionāļu fonds.

Avoti: