هل يعيد التحفيز الكهربائي للنخاع الشوكي الوظيفة العصبية؟

تستهدف تدخلات جديدة قليلة التدخل وخالية من العقاقير السبب الجذري للفقدان التدريجي للوظيفة العصبية في ضمور العضلات الشوكية (SMA).

يمكن للتدخل، الذي يتضمن التحفيز الكهربائي للأعصاب الشوكية الحسية، أن يعيد تنشيط الخلايا العصبية الحركية الصامتة وظيفيًا في الحبل الشوكي تدريجيًا وتحسين قوة عضلات الساق والمشي لدى البالغين المصابين بضمور العضلات الشوكية.

وأفاد باحثون من كلية الطب بجامعة بيتسبرج بهذه النتائج في مجلة Nature Medicine.

أظهرت النتائج الأولية لتجربة سريرية تجريبية أجريت على ثلاثة متطوعين من البشر يعانون من ضمور العضلات الشوكية أن جلسات التحفيز العصبي المنتظمة لمدة شهر أدت إلى تحسين وظيفة الخلايا العصبية الحركية وتقليل التعب وتحسين القوة والمشي لدى جميع المشاركين، بغض النظر عن شدة أعراضهم.

وتعد هذه الدراسة الأولى التي تظهر أنه من الممكن تصميم تقنية عصبية لعكس تدهور الدوائر العصبية وإنقاذ وظيفة الخلايا في مرض تنكسي عصبي يصيب الإنسان.

مكافحة التنكس العصبي

قال الدكتور ماركو كابوجروسو، المؤلف المشارك في الدراسة: "من أجل مكافحة التنكس العصبي، نحتاج إلى أمرين - إيقاف موت الخلايا العصبية واستعادة وظيفة الخلايا العصبية الباقية".

وأضاف: "في هذه الدراسة اقترحنا نهجًا لعلاج السبب الجذري لخلل وظائف الأعصاب، واستكمال العلاجات العصبية الوقائية الموجودة بنهج جديد يعكس خلل وظائف الخلايا العصبية".

ضمور العضلات الشوكية

ضمور العضلات الشوكية هو مرض عصبي تنكسي وراثي يتجلى في الموت التدريجي والتدهور الوظيفي للخلايا العصبية الحركية - الخلايا العصبية التي تتحكم في الحركة عن طريق نقل الإشارات من الدماغ والحبل الشوكي إلى العضلات.

مع مرور الوقت، يؤدي فقدان الخلايا العصبية الحركية إلى ضعف تدريجي في العضلات، ويؤدي إلى مجموعة متنوعة من العجز الحركي، بما في ذلك، بالنسبة للمشاركين في هذه التجربة، صعوبة في المشي وصعود السلالم والوقوف من الكراسي.

ورغم عدم وجود علاج لضمور العضلات الشوكي، فقد أصبحت العديد من العلاجات العصبية الوقائية الواعدة متاحة في العقد الماضي. وتشمل هذه العلاجات والأدوية البديلة للجينات، والتي تعمل على تحفيز إنتاج البروتينات الداعمة للخلايا العصبية الحركية التي تمنع موت الخلايا العصبية وتبطئ تقدم المرض ــ وإن لم تعكس مساره.

تشير الدراسات إلى أن العجز في الحركة في ضمور العضلات الشوكية يظهر قبل موت الخلايا العصبية الحركية على نطاق واسع، مما يشير إلى أن الخلل الكامن في الدوائر العصبية الشوكية قد يساهم في ظهور المرض وتطور الأعراض.

وفقًا لبحث سابق أجراه جورج مينتيس، أحد مؤلفي الدراسة، في جامعة كولومبيا، على نماذج حيوانية لضمور العضلات الشوكي، فإن الخلايا العصبية الحركية الباقية تتلقى مدخلات تحفيز أقل من الأعصاب الحسية - الألياف التي تعيد المعلومات من الجلد والعضلات إلى الجهاز العصبي المركزي.

وبالتالي فإن تعويض هذا العجز في التغذية الراجعة العصبية قد يؤدي إلى تحسين التواصل بين الجهاز العصبي والعضلات، ومساعدة حركة العضلات ومكافحة ضمور العضلات.

افترض الباحثون في جامعة بيتسبرج أن العلاج بالتحفيز الكهربائي فوق الجافية يمكن استخدامه لإنقاذ وظيفة الخلايا العصبية المفقودة من خلال تضخيم المدخلات الحسية للخلايا العصبية الحركية وإشراك الدوائر العصبية المتدهورة.

يمكن أن تترجم هذه التغييرات الخلوية بدورها إلى تحسينات وظيفية في القدرة على الحركة.

أجريت دراسة بيتسبرج كجزء من تجربة سريرية تجريبية شملت ثلاثة بالغين يعانون من أشكال أخف من SMA (النوع 3 أو 4).

خلال فترة الدراسة التي استمرت 29 يومًا، تم زرع قطبين لتحفيز النخاع الشوكي (SCS) في منطقة أسفل الظهر على جانبي النخاع الشوكي، مما أدى إلى توجيه التحفيز حصريًا إلى جذور الأعصاب الحسية.

استمرت جلسات الاختبار لمدة أربع ساعات لكل جلسة وأُجريت خمس مرات في الأسبوع بإجمالي 19 جلسة، حتى تم إزالة جهاز التحفيز.

بعد التأكد من أن التحفيز نجح كما هو مقصود ونجح في تفعيل الخلايا العصبية الحركية في العمود الفقري، أجرى الباحثون مجموعة من الاختبارات لقياس قوة العضلات والتعب، والتغيرات في المشية، ونطاق الحركة ومسافة المشي، بالإضافة إلى وظيفة الخلايا العصبية الحركية.

قال المؤلف المشارك روبرت فريدلاندر: "تشير نتائجنا إلى أن نهج التحفيز العصبي هذا يمكن تطبيقه على نطاق واسع لعلاج أمراض تنكسية عصبية أخرى تتجاوز ضمور العضلات الشوكية، مثل التصلب الجانبي الضموري أو مرض هنتنغتون، طالما تم تحديد أهداف الخلايا المناسبة في سياق البحوث المستقبلية".

وأضاف: "نأمل في مواصلة العمل مع مرضى ضمور العضلات الشوكية وإطلاق تجربة سريرية أخرى لاختبار فعالية وسلامة التحفيز الكهربائي للحبل الشوكي على المدى الطويل".