Czy pole magnetyczne może być skuteczne w uśmierzaniu bólu?
Naukowcy zaprojektowali specjalny hydrożel naładowany cząstkami magnetycznymi i hodowanymi laboratoryjnie neuronami. Poprzez zastosowanie siły magnetycznej, badacze byli w stanie zmniejszyć sygnały bólu neuronalnego.
Przewlekły ból jest „najczęstszą przyczyną długotrwałej niepełnosprawności” w Stanach Zjednoczonych. Według National Institutes of Health (NIH), ponad 76 milionów ludzi w USA – czyli około 1 na 4 osoby – miało epizod bólu trwający dłużej niż 24 godziny. Spośród nich, 40 milionów uskarżało się na silny ból. Takie liczby skłoniły NIH do uznania przewlekłego bólu za „poważny problem zdrowia publicznego”.
W tym kontekście, trwają poszukiwania nowych, skutecznych terapii przeciwbólowych. Bioinżynierowie z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA) opracowali innowacyjną metodę, która może się powieść, gdy inne terapie przeciwbólowe zawiodą. Badacze kierowani przez Dino Di Carlo, profesora bioinżynierii w UCLA, postanowili zbadać, w jaki sposób można wykorzystać siłę magnetyczną do złagodzenia bólu. Naukowcy opublikowali swoje odkrycia w czasopiśmie „Advanced Materials”.
Czy siła magnetyczna zmniejsza sygnały bólu neuronalnego?
Eksperci zaprojektowali z pomocą kwasu hialuronowego specjalny hydrożel, który jest cząsteczką zdolną do zatrzymywania wody i odgrywa kluczową rolę w procesie nawilżania i starzenia się skóry. Dodatkowo, kwas hialuronowy można znaleźć pomiędzy komórkami w mózgu i rdzeniu kręgowym.
Po stworzeniu tego hydrożelu hialuronowego, naukowcy wypełnili go małymi cząstkami magnetycznymi. Następnie wyhodowali rodzaj komórki mózgowej – zwanej neuronami zwoju korzeni grzbietowych – wewnątrz żelu. W kolejnym etapie, zespół zastosował siłę magnetyczną w cząstkach, co umożliwiło przeniesienie pola magnetycznego przez hydrożel i komórki nerwowe. Mierząc jony wapnia w neuronach, naukowcy byli w stanie stwierdzić, czy komórki zareagowały na przyciąganie magnetyczne – i tak też się stało.
W końcu, naukowcy stale zwiększali siłę magnetyczną i odkryli, że dzięki temu zmniejszono sygnalizację bólu neuronów. Próbując powrócić do stanu stabilnego, komórki mózgowe zaadaptowały się do stymulacji magnetycznej, zmniejszając sygnały bólowe.
Nasze wyniki pokazują, że poprzez wykorzystanie homeostazy sieci neuronowej, która jest ideą powrotu układu biologicznego do stabilnego stanu, możliwe jest zmniejszenie sygnałów bólu przez układ nerwowy […]. Ostatecznie, może to doprowadzić do opracowania nowych sposobów leczenia bólu – powiedział jeden z autorów badania, Andy Kah Ping Tay.
