Nerw błędny – jak jego stymulacja może pomóc leczyć rdzeń kręgowy?
Nerw błędny jest jednym z najbardziej fascynujących w ludzkim ciele. Odgrywa on kluczową rolę w badaniu leczenia urazów rdzenia kręgowego. Profesor Michael Kilgard znalazł sposób na wykorzystanie jego potencjału. Pierwsi pacjenci z urazem rdzenia kręgowego uczestniczący w jego badaniu klinicznym odzyskali lepszą sprawność ruchową dłoni. To początek rewolucyjnej metody terapeutycznej.
Czy słyszeliście kiedyś o nerwie błędnym? Przebiega on od mózgu, przez szyję, aż do jamy brzusznej. Jako jeden z najdłuższych nerwów w ciele automatycznie reguluje podstawowe funkcje życiowe, takie jak tętno czy trawienie. W przeciwieństwie do nerwów ruchowych, które wykorzystujemy do poruszania się, nerw błędny nie może być aktywnie kontrolowany. Fascynujący jest jednak fakt, że jeśli zostanie on pobudzony podczas terapii za pomocą ukierunkowanych impulsów elektrycznych, jest w stanie tworzyć nowe połączenia nerwowe – co w najlepszym przypadku może przywrócić zdolność poruszania się.
Nowa era terapii
Nerw błędny jest łatwo dostępny z zewnątrz, dzięki czemu stanowi podstawę bardzo atrakcyjnej opcji leczenia chorób neurologicznych, takich jak padaczka czy szumy uszne. Fakt ten skutecznie wykorzystał profesor Kilgard, który na przestrzeni ostatnich 25 lat wraz ze swoim zespołem z Uniwersytetu Teksańskiego w Dallas badał szczególne właściwości tego nerwu. Michael Kilgard jest pionierem w dziedzinie stymulacji nerwu błędnego (ang. vagus nerve stimulation, w skrócie VNS) i dokonał już kilku przełomowych odkryć. „Jesteśmy pewni, że stymulacja nerwu błędnego zadziała, ponieważ połączenie VNS z fizjoterapią już okazało się skuteczne w badaniach klinicznych z udziałem osób po udarze niedokrwiennym” – mówi Kilgard.
Z pozoru może się wydawać, że udar mózgu i uraz rdzenia kręgowego mają ze sobą niewiele wspólnego, jednak istnieje między nimi istotna korelacja. W obu przypadkach dochodzi do uszkodzenia lub zakłócenia funkcjonowania neuronów w ośrodkowym układzie nerwowym. W zależności od stopnia urazu pacjenci mają ograniczoną zdolność poruszania rękami, ramionami i nogami, przy czym występować mogą też inne objawy. „Stwierdziliśmy, że stymulacja nerwu błędnego jest również skuteczna w leczeniu urazów rdzenia kręgowego w modelach przedklinicznych. Dążymy do opracowania urządzeń, które pomogą ludziom odzyskać zdolność kontrolowania własnych rąk i nóg”.
Na czym polega stymulacja nerwu błędnego
Kilgard i jego zespół znacząco unowocześnili metodę VNS. W przeszłości konieczne było owinięcie elektrod wokół nerwu. Urządzenie stymulujące wszczepiane było na poziomie klatki piersiowej i podłączane do elektrod. Obecnie przestarzałe elektrody przewodowe oraz nieporęczny stymulator zastępuje miniaturowy chip. Cała procedura trwa zaledwie 30 minut i jest mniej inwazyjna dla pacjenta.
Chip zasilany jest za pomocą opaski zakładanej na szyję. W trakcie terapii stymulator zostaje włączony, a delikatne impulsy elektryczne są przesyłane do mózgu za pomocą nerwu. To pobudza m.in. obszary odpowiedzialne za naukę nowych ruchów. Wówczas ma miejsce coś naprawdę zdumiewającego, co naukowcy nazywają plastycznością*. Mózg zdaje sobie sprawę z tego, że musi dostosować swoje obwody i aktywować nienaruszone ścieżki neuronowe, by wywołać konkretne ruchy. „Stymulacja nerwu błędnego podczas ćwiczeń potraja ilość tworzonych połączeń. Zdolność zwiększenia liczby nowych połączeń pomaga pacjentom szybciej i skuteczniej wrócić do zdrowia po doznaniu urazu rdzenia kręgowego” - wyjaśnia neurobiolog.
Nadzieja dla pacjentów z urazami rdzenia kręgowego
Jak wszystkie te postępy techniczne przekładają się na działania praktyczne? Kolejnym kluczowym krokiem w tym przypadku jest zastosowanie w leczeniu pacjentów. Ze stymulacji nerwu błędnego, czyli VNS, jako jedni z pierwszych skorzystali pacjenci z niepełnymi uszkodzeniami rdzenia kręgowego, jak na przykład Amanda. W 2015 roku uczestniczyła ona w wypadku samochodowym i od tego czasu jest sparaliżowana: „Na szczęście w pewnym stopniu odzyskałam sprawność. Skutecznie poruszam ramionami, ale niestety same ręce niewiele mogą zdziałać”. Amanda należy do grona 19 uczestników badania klinicznego Michaela Kilgarda prowadzonego w Teksasie. „Zdecydowałam się wziąć udział w tym badaniu, ponieważ uznałam je za sensowny wybór i najmniej inwazyjną opcję leczenia. Na własne oczy widziałam, że przynosi doskonałe rezultaty” – mówi Amerykanka.
Uczestnicy badania byli poddawani leczeniu przez okres 36 dni. Proszono ich o wykonywanie czynności, które sprawiają im problemy w życiu codziennym, takich jak zapinanie koszuli, wiązanie butów czy naciskanie guzików. „Wykorzystujemy gry na tabletach, w których pacjenci muszą naciskać guziki lub wykonywać określone ruchy” – wyjaśnia Kilgard. W tym czasie stymulator jest aktywowany za pomocą aplikacji w celu wysłania sygnałów do mózgu, które z kolei wzmacniają połączenia nerwowe. „Ruchy stają się coraz silniejsze, a pacjenci osiągają coraz lepsze wyniki w grze, co motywuje ich do kontynuowania treningu” – relacjonuje opiekun badania.
Przełom w terapii
Droga od podstawowych badań laboratoryjnych do klinicznego zastosowania u pacjentów jest długa i trudna do pokonania. Tym większe znaczenie ma fakt, że zespołowi Kilgarda udało się pomyślnie zakończyć badanie. Teraz wszyscy z niecierpliwością czekają na publikację wyników. Czy odkrycia są znaczące, a terapia skuteczna? „Wyniki badania nie zostały jeszcze oficjalnie opublikowane, ale potwierdzam, że są one pozytywne” – mówi Teksańczyk. Pacjenci rzeczywiście poprawili swoją zdolność chwytania przedmiotów, a badacze zauważyli wyraźną poprawę funkcji rąk. „To fantastyczne, prawda? Proces planowania trwał 25 lat. Wszyscy z 19 uczestników, z którymi pracowaliśmy, zgłosili się do udziału w badaniu, aby jako pierwsi na świecie mogli skorzystać z tego urządzenia – było to dla nich doświadczenie wymagające nie lada odwagi. Z każdą z tych osób wiąże się ciekawa historia. Z niecierpliwością czekamy, aby przejść z obecnych 19 do 1 900 pacjentów w przyszłości” – z dumą ogłasza neurobiolog. Po pomyślnym zatwierdzeniu terapia mogłaby być dostępna w ciągu zaledwie kilku lat i przynieść ulgę wielu pacjentom. Wówczas możliwe byłoby nawet wygodne korzystanie z urządzenia w domu po krótkim zabiegu w klinice.
To badanie kliniczne pokazuje ogromny potencjał stymulacji nerwu błędnego. Niesie ono prawdziwą nadzieję dla osób dotkniętych urazami rdzenia kręgowego i jest w stanie trwale poprawić ich jakość życia. Kilgard i jego zespół pracują teraz niestrudzenie nad poprawą funkcji chodzenia, pęcherza i jelit. Celem jest umożliwienie osobom żyjącym z tego typu urazami, takim jak Amanda, prowadzenia bardziej niezależnego życia: „Najbardziej liczę na odzyskanie niezależności pod każdym względem – i bez wątpienia jestem na dobrej drodze”.
Fundacja Wings for Life sfinansowała poprzedni projekt i badanie kliniczne profesora Michaela Kilgarda, przekazując na ten cel kwotę 1,1 miliona euro. Realizacja tego typu projektów jest możliwa dzięki Waszym datkom. W ten sposób wspieracie poszukiwania metody leczenia urazów rdzenia kręgowego, za co serdecznie dziękujemy.
Dodatkowe informacje:
Czym jest plastyczność neuronalna?
Struktura naszego mózgu i rdzenia kręgowego ulega zmianie każdego dnia. Nowe doświadczenia lub impulsy tworzą nowe połączenia między komórkami nerwowymi. Istniejące ścieżki neuronowe są rozwijane, a te nieaktywne zostają zredukowane. Ta zdolność do przeprogramowania nerwów nazywana jest plastycznością neuronalną lub neuroplastycznością. Bez niej nie bylibyśmy w stanie przyswajać nowych umiejętności.
