نشاط الحبل الشوكي مرتبط بالتحكم في المثانة

سلس البول حالةٌ مُدمِّرةٌ تُصيب أكثر من 33 مليون أمريكي، وفقًا للجمعية الوطنية للسلس البولي، مما يُؤدِّي إلى آثارٍ سلبيةٍ جسيمةٍ على الصحة النفسية للمرضى ونوعية حياتهم.

كما تُعَدُّ اضطرابات التبول سمةً رئيسيةً لجميع الاضطرابات العصبية.

حقق فريق بحثي تقدمًا كبيرًا في فهم كيفية تحفيز الحبل الشوكي البشري لعملية إفراغ المثانة.

قد يؤدي هذا الاكتشاف إلى علاجات جديدة ومثيرة لمساعدة المرضى على استعادة السيطرة على هذه الوظيفة الأساسية.

وفي الدراسة الرائدة، قام فريق بحثي بتسخير التصوير بالموجات فوق الصوتية الوظيفية لمراقبة التغيرات في الوقت الحقيقي في ديناميكيات تدفق الدم في النخاع الشوكي البشري أثناء ملء المثانة وإفراغها.

نُشر العمل في مجلة Nature Communications.

دور الحبل الشوكي

يُنظّم الحبل الشوكي العديد من الوظائف البشرية الأساسية، بما في ذلك العمليات اللاإرادية مثل المثانة والأمعاء والوظيفة الجنسية.

قد تتعطل هذه العمليات عند تلف الحبل الشوكي أو تدهوره نتيجة إصابة أو مرض أو سكتة دماغية أو شيخوخة.

ومع ذلك، فإن صغر حجم الحبل الشوكي وهيكله العظمي المُعقّد جعلا دراسته مباشرةً لدى البشر أمرًا بالغ الصعوبة.

وعلى عكس ما يحدث في المخ، لا تتضمن الرعاية السريرية الروتينية استخدام أقطاب كهربائية جراحية وخزعات في النخاع الشوكي بسبب المخاطر الواضحة للشلل.

علاوة على ذلك، فإن التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، والذي يشكل الجزء الأكبر من التصوير العصبي الوظيفي البشري، غير موجود في الواقع العملي للحبل الشوكي، وخاصة في المناطق الصدرية والقطنية حيث يوجد الكثير من الوظيفة الحرجة.

قال الباحثون:"الحبل الشوكي منطقةٌ غير مكتشفةٍ تمامًا، إنه لأمرٌ مُفاجئٌ جدًا بالنسبة لنا، لأنه عندما بدأنا العمل في مجال علم الأعصاب، كان الجميع يتحدثون عن الدماغ، لكننا سألنا ماذا عن الحبل الشوكي؟"

بالنسبة للكثيرين، كان مجرد كابل ينقل المعلومات من الدماغ إلى الجهاز العصبي المحيطي. والحقيقة أننا لم نكن نعرف كيفية الوصول إلى هناك - كيفية دراسة الحبل الشوكي أثناء عمله، وتصور ديناميكياته، وفهم دوره الحقيقي في الوظائف الفسيولوجية.

نافذة جديدة على الحبل الشوكي

للتغلب على هذه العوائق، استخدم فريق جامعة جنوب كاليفورنيا التصوير بالموجات فوق الصوتية الوظيفية (fUSI)، وهي تقنية تصوير عصبي ناشئة قليلة التوغل. أتاحت تقنية fUSI للفريق قياس أماكن حدوث التغيرات في حجم الدم في النخاع الشوكي أثناء دورة التبول.

مع ذلك، يتطلب تصوير النخاع الشوكي باستخدام تقنية FUSI وجود نافذة عبر العظم.

وقد وجد الباحثون فرصة فريدة من خلال العمل مع مجموعة من المرضى الذين يخضعون لجراحة تحفيز النخاع الشوكي فوق الجافية لعلاج آلام أسفل الظهر المزمنة.

وقال الباحثون: "أثناء زراعة محفز النخاع الشوكي، فإن النافذة التي ننشئها في العظم والتي ندخل من خلالها الأقطاب الكهربائية تمنحنا فرصة مثالية وآمنة لتصوير النخاع الشوكي باستخدام تقنية fUSI دون أي مخاطر أو إزعاج لمتطوعي الدراسة".

وأضافوا: "بينما كان الفريق الجراحي يجهز المحفز، قمنا بملء المثانة وإفراغها بلطف بالمحلول الملحي لمحاكاة دورة التبول الكاملة تحت التخدير بينما جمع فريق البحث بيانات fUSI".

وتابعوا: "هذه هي الدراسة الأولى التي أظهرنا فيها أن هناك مناطق في النخاع الشوكي حيث يرتبط النشاط بالضغط داخل المثانة".

لم يسبق لأحد أن أثبت وجود شبكة في النخاع الشوكي مرتبطة بضغط المثانة. هذا يعني أنني أستطيع مراقبة نشاط النخاع الشوكي في هذه المناطق تحديدًا، وإخبارك بمرحلة دورة المثانة لديك - مدى امتلاء مثانتك، وما إذا كنت على وشك التبول.

أمل جديد للمرضى

عمل الباحثون لعقدين من الزمن في مجال الهندسة والطب لتطوير استراتيجيات ثورية لاستعادة وظائف الجهاز العصبي.

أمضى الباحثون جزءًا كبيرًا من مسيرتهم البحثية في تطوير تقنيات تعديل الأعصاب لمساعدة المرضى على استعادة السيطرة الحركية.

وأشاروا إلى أن الاحتفاظ بالسيطرة على العمليات اللاإرادية التي يتجاهلها الكثير منا يعد أمرًا أكثر أهمية بالنسبة للمرضى حتى من المشي.

إذا سألت هؤلاء المرضى، فإن أهم وظيفة أرادوا استعادتها لم تكن وظائفهم الحركية أو الحسية، بل كانت وظائف مثل الوظيفة الجنسية والتحكم في الأمعاء والمثانة.

الأسوأ من ذلك، أن سلس البول يؤدي إلى زيادة تكرار التهابات المسالك البولية، إذ يحتاج المرضى في كثير من الأحيان إلى تركيب قسطرة، وبسبب ضعف وظائفهم الحسية، قد لا يشعرون بإصابتهم بالعدوى إلا بعد أن تشتد وتنتشر إلى الكلى، مما يستدعي دخول المستشفى.

تُمهد هذه الدراسة الطريقَ نحو تلبية هذه الحاجة المُلحة للمرضى الذين يُعانون من خلل وظيفي عصبي في المسالك البولية السفلية.

تُوفر القدرة على فك تشفير ضغط المثانة من نشاط النخاع الشوكي دليلاً عملياً على تطوير واجهات نخاعية مُخصصة تُنذر المرضى بحالة مثانتهم، مما يُساعدهم على استعادة السيطرة عليها.

في الوقت الحاضر، تركز جميع استراتيجيات تعديل الأعصاب تقريبًا لاضطرابات التبول على الجزء السفلي من المسالك البولية، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى أن الأساس العصبي لهذه العملية الحرجة لا يزال غير واضح.

يمثل هذا البحث الأخير خطوة مهمة إلى الأمام، ويفتح آفاقًا جديدة للتدخلات الطبية الدقيقة التي تجمع بين التعديل العصبي الجراحي وغير الجراحي مع العلاجات الدوائية لجعل استعادة الجهاز البولي التناسلي حقيقة سريرية لملايين الأشخاص في جميع أنحاء العالم.