A mély agystimuláció hatékony az Alzheimer-kórra?

Úgy hangzik, mintha valamit a Star Trek készítői kapnának, de a kutatók látnak lehetőséget a mély agyi stimuláció használatával az enyhe Alzheimer-kórban szenvedők számára. És egy olyan világban, ahol a gyógyszerek rendelkezésre állnak, de az előnyei korlátozottak, az Alzheimer-kór kezelésére és megelőzésére továbbra is fontos alternatív terápiák kifejlesztése.

Mi az agyi stimuláció?

A Deep Brain Stimulation (DBS) olyan eljárás, amelyben az elektródákat az agyba helyezik és programozzák, hogy kis elektromos impulzusokat adjanak ki az agyi aktivitás stimulálására.

A DBS-t már évek óta használják Parkinson-kórban szenvedő emberek számára, jelentős sikerrel csökkentve a remegéseket és az izomösszehúzódásokat, valamint a testtartást. Azt is kutatják, hogy kezeljék más betegségeket, mint például a depresszió és az obszesszív-kényszeres betegség.

Hogyan kerülnek az elektródák az agyba?

A rövid válasz: agyi műtét. Ahhoz, hogy a DBS lehetséges legyen, a vezetékeket be kell illeszteni az agyba. Helyi érzéstelenítéssel egy idegsebész fúrja a lyukakat a beteg koponyájába, és óvatosan szálakat vezet be az agy különböző részeibe. (Helyi érzéstelenítés, amikor a beteg ébren van, de a test területe zárt, használható, mert az agy nem érzi magát fájdalomnak.)

A pacemaker-szerű gépet ezután általános érzéstelenítésbe beültetik a személy mellkasába, ahol végül 130 miniatűr elektromos impulzust tud leadni másodpercenként a vezetékekre és következésképpen az agyra. Amikor először beültetjük, a stimulátor ki van kapcsolva; néhány nappal vagy héttel a műtét után a stimulátor be van kapcsolva és elkezdi eljuttatni az elektromos impulzusokat az agyba.

Amikor az Alzheimer-kór kezelésére alkalmazzák, ezek a vezetékek jellemzően az agyi fornixhoz kapcsolódnak. Johns Hopkins Medicine szerint "a fornix egy agyi út, amely az információ eljuttatását szolgálja a hippocampusnak, az agynak az a része, ahol a tanulás megkezdődik és az emlékek készülnek, és ahol az Alzheimer-kór legkorábbi tünetei megjelennek."

Hogyan működik a mély agyi stimuláció?

Számos elmélet van arról, hogy miért működik, de még nincs meggyőző válasz. Parkinson-kórban úgy gondolják, hogy megszakítja és megzavarja az agy hibás tüzelését.

Tény, hogy a kutatók megértése a DBS-ről annyira korlátozott, hogy az Alzheimer-kórban való alkalmazásának lehetőségét véletlenül fedezték fel, amikor a DBS-t egy olyan emberen tesztelték, aki morbid módon elhízott volt, hogy megpróbálja irányítani az étvágyát. Miközben a vezetékes elhelyezéssel és az elektromos impulzusokkal tesztelték, élénk memóriát jelentett. Amikor kikapcsolták az impulzusokat, a memória eltűnt, és amikor visszafordították a stimulátort, visszatért a memória. Ez azt eredményezte, hogy talán van egy módja annak, hogy ösztönözze az agyat és az általa tartott emlékeket.

Biztonságos?

A DBS elég biztonságosnak tűnik. Annak ellenére, hogy az agyi műtét gondolata nagyon kockázatos, a szakértők szerint ez az eljárás valójában nem olyan invazív, mint amilyennek hangzik. Mindig vannak agyi műtétekkel kapcsolatos kockázatok; azonban a Parkinson-kórban a világon több mint 100 000 ember szenvedett DBS-t minimális problémákkal. A kockázatok közé tartozik a fertőzés, a berendezések meghibásodása, a stroke, az akkumulátor meghibásodása és a vezeték mozgása.

A mély agyi stimuláció és az Alzheimer-kór kutatásai

I. fázisú kutatás

2010-ben az Annals of Neurology folyóirat olyan kutatást ismertetett, amely felvázolta a Kanadában végzett I. fázisú klinikai vizsgálatot, és hat embert diagnosztizáltak korai Alzheimer-kórral. Mindegyiküknek mély agyi stimulátora volt az agyukba, és 12 hónapos folyamatos elektromos stimulációt tapasztaltak. Kognitív működésük tesztelése 6 és 12 hónapon belül a hat résztvevő háromnál javulást, vagy a vártnál kisebb mértékű csökkenést mutatott.

Emellett PET vizsgálatokat alkalmaztak az agyi glükóz anyagcsere értékelésére, amely az agy azon képessége, hogy lebontja a cukrokat agyi tüzelőanyag számára, és az agyi neuronok aktivitási szintjének indikátora is lehet. Az Alzheimer-kórban szenvedők általában a glükóz anyagcseréjének csökkenését mutatják, de ezek a hat kutatási résztvevő növekedést mutatott, amely az egész vizsgálat során megmaradt. Érdekes, hogy az agy csökkenő képessége az Alzheimer-kórban lévő cukor lebontására néhány kutató Alzheimer-kór "3-as típusú cukorbetegségét" hívta.

II. Fázisú kutatás

A Johns Hopkins-féle II. Fázisú vizsgálatban 42 45-85 éves korú beteg vett részt a DBS-ben, hogy az Alzheimer-kórjukat célozzák. Mindegyikük DBS sebészeti beavatkozáson esett át a beültetéshez 2012 és 2014 között. A fele a stimulátorokat 2 hét után bekapcsolta, a fele pedig 12 hónap után bekapcsolta. Ez kettős vak vizsgálat volt, mivel sem az orvosok, sem a betegek nem tudták, hogy mikor aktiválták a stimulátorokat.

Ebben a vizsgálatban a kognitivitást többszörös vizsgálatokkal értékeltük, beleértve az ADAS-Cog 13-at is. Az agy glükóz metabolizmusát az agy különböző területein is mértük.

A tanulmány eredményei érdekesek voltak, és nem feltétlenül várták. 6 hónappal a stimulátor beültetése után az agyi glükóz anyagcsere jelentősen nőtt, de ezek a nyereségek nem tartottak fenn 12 hónapon keresztül. Emellett észlelték az életkorral kapcsolatos különbséget. Azok a résztvevők, akik 65 év felettiek voltak, javították a kognitív működését és az agyi glükóz anyagcserét. A 65 év alattiek egyikében sem mutatott jelentős javulást. A kutatók elmondták, hogy ez a hatás az Alzheimer-kórban (Alzheimer-kórban szenvedő) fiataloknál időnként nagyobb agyi szerkezeti romlással volt összefüggésben, az Alzheimer-kórban szenvedőkkel összehasonlítva.

A DBS hatásainak összefoglalása az agyon

A DBS hatását az Alzheimer-kórra az I. és a II. Fázisú klinikai vizsgálatok során vizsgálták, de az agyra gyakorolt ​​hatásáról is információkat gyűjtöttek az egyéb körülmények között, beleértve az egyéb kutatási tanulmányokat és a Parkinson-kór kezelését is. A következő hatásokat találták:

Javított általános megismerés:Az Alzheimer-kórban szenvedő betegek DBS-jének vizsgálata néhány résztvevőnél javult a kognitivitás, amit többszörös neuropszichológiai vizsgálatokkal mértek. Ezek a tesztek az agy működésének számos aspektusát mérik, beleértve a memóriát, a tájolást, a szavak felismerését és még sok más.

Megnövekedett hippocampus térfogat:Míg a hippocampus (az agy egy része, ami a memóriával kapcsolatos) atrófia az öregedés jelenlétével és az Alzheimer-kórban jelentősebb mértékben, a DBS-nek azt találták, hogy növeli az alzheimer-kórban szenvedő személyek hippocampus térfogatát. A hippocampális térfogat korrelált a memória működésével.

Megnövekedett agyi glükóz anyagcsere:Amint azt a fentiekben kiemeltük, egyes DBS-t kapó betegek javított glükóz metabolizmust mutattak az agy több területén.

Megnövekedett mennyiségű fornix és mammillary test:Az agyi fornix és mammilláris testek (amelyek mindkettő kapcsolatban állnak a memória működésével) kimutatták, hogy az Alzheimer-kórban szenvedőknél a DBS után nagyobb mennyiségű volt.

Magasabb acetil-kolin szintek:A DBS-ben is kimutatták, hogy az acetil-kolin felszabadulását indítja el. Az acetil-kolin az idegsejtek üzeneteit az agyunkban a következőre helyezi át.

Megnövelt térbeli memória:A patkányok fornixjára irányuló mély agyi stimuláció után jobb térbeli memóriát mutattak be a labirintusba való navigálás képességében. Míg az állatkísérletek nem mindig adnak át embereket, gyakran adnak nekünk betekintést a kísérleti eljárások biztonságáról és hatékonyságáról.

Csökkentett szóbeli folyadék:A Parkinson-kórban szenvedő embereknél évek óta mélyreható stimulációt alkalmaztak, amelyek jelentős eredményekkel rendelkeznek. Néhány kutatás azonban azt állapította meg, hogy a verbális folyékonyság e személyek egy részében csökkent. Míg a Parkinson-kórban sokan úgy érzik, hogy ez a kockázat megéri az előnyét, amit a mély agyi stimuláció biztosít számukra. az Alzheimer-kórban szenvedő betegeknél nem lehet olyan könnyen veszélyesnek tekinthető.

Etikai megfontolások

Míg több emberben végeztek tanulmányokat, egyes kutatók további és bővített tanulmányokat kérnek az állatok DBS-jén, mielőtt további kutatást folytatnának az emberekkel. Rámutatnak arra, hogy bár a DBS kutatási résztvevői kognitív javulást tapasztaltak, néhány olyan kognitív területen is csökkentek, akik mély agyi stimulációt követően csökkentek.

Ezek a kutatók hangsúlyozzák azt a tényt is, hogy hiányzik a megértés arról, hogy hogyan működik a mély agyi stimuláció; ezért azt javasolják, hogy a klinikai vizsgálatok kiterjesztése előtt több információt szerezzenek.

Egy szó a DipHealth-től

A mély agyi stimuláció jól ismert, mint a Parkinson-kór megfelelő kezelése; azonban több kutatásra van szükség ahhoz, hogy észrevegyék az Alzheimer-kórban rejlő előnyöket. Izgalmas a DBS kognitív javulásának lehetősége, különösen azért, mert továbbra is küzdünk az Alzheimer-kór hatékony kezelésében.