Terapia cu lumină infraroșie pentru recuperarea leziunilor măduvei spinării a atins o etapă importantă

Pacienții cu leziuni ale măduvei spinării (SCI) ar putea beneficia de tratamente viitoare care vizează restabilirea conexiunilor nervoase folosind lumina roșie și infraroșie apropiată.

Metoda, dezvoltată de oamenii de știință de la Universitatea din Birmingham, Marea Britanie, și brevetată de University of Birmingham Enterprise, implică aplicarea luminii direct la locul leziunii.

Cercetări recente publicate în revista Bioengineering and Translational Medicine au identificat „doza” optimă pentru această nouă abordare terapeutică și au demonstrat că aceasta poate produce îmbunătățiri terapeutice semnificative, inclusiv restaurarea semnificativă a senzației și a mișcării și regenerarea celulelor nervoase deteriorate.

Cercetătorii conduși de profesorul Zubair Ahmed au folosit modele celulare de leziuni medulare ale spinării (SCI) pentru a determina frecvența și durata luminii necesare pentru a obține o recuperare funcțională maximă și a stimula creșterea celulelor nervoase.

Ei au descoperit că administrarea de lumină roșie de 660 nm timp de un minut pe zi a crescut viabilitatea celulară (o măsurătoare a numărului de celule vii) cu 45% pe parcursul a cinci zile de tratament.

Profesorul Ahmed a declarat: „În mod interesant, acest aspect al studiului a arătat că efectul luminii de 660 nm a fost atât neuroprotector, îmbunătățind supraviețuirea celulelor nervoase, cât și neuroregenerativ, stimulând creșterea celulelor nervoase.”

Cercetătorii au studiat, de asemenea, efectele terapiei cu lumină în modelele preclinice de leziuni medulare ale spinării. Aici, au folosit două metode diferite: un dispozitiv implantabil și administrare transdermică, în care o sursă de lumină este plasată pe piele.

Studiul lor a arătat rezultate comparabile pentru ambele metode de administrare: o doză de lumină de 660 nm administrată zilnic timp de un minut, timp de șapte zile, a dus la reducerea cicatricilor țesuturilor la locul leziunii și la o recuperare funcțională semnificativă.

Cercetătorii au descoperit, de asemenea, o reducere semnificativă atât a cariilor, cât și a cicatricilor, precum și niveluri crescute de proteine asociate cu regenerarea celulelor nervoase și conexiuni îmbunătățite dintre celulele din zona deteriorată a măduvei spinării.

Aceasta este prima dată când administrarea transdermică și cea directă a luminii au fost comparate în cazul leziunilor medullare spinale (SCI), iar rezultatele reprezintă o piatră de hotar majoră pentru cercetători, care au primit deja finanțare suplimentară și intenționează să dezvolte un dispozitiv implantabil pentru utilizarea la persoanele cu SCI traumatică, unde în prezent nu există tratamente care să păstreze celulele sau să îmbunătățească funcția neurologică.

Andrew Stevens, primul autor al studiului și medic specialist în neurochirurgie, explică: „Intervențiile chirurgicale efectuate după leziuni ale măduvei spinării sunt de rutină, dar în prezent aceste operații au ca scop doar stabilizarea leziunilor aduse oaselor coloanei vertebrale de leziune. Acest concept este incredibil de interesant, deoarece ar putea oferi chirurgilor oportunitatea de a implanta un dispozitiv în timpul aceleiași operații, care ar putea ajuta la protejarea și repararea măduvei spinării.”

Profesorul Ahmed continuă: „Pentru a face terapia cu lumină viabilă pentru tratamentul SCI la om, va fi necesar un dispozitiv implantabil care să ofere vizibilitate directă asupra țesutului deteriorat și să permită o precizie și o standardizare mai mare a dozajului, fără a fi împiedicat de grosimea pielii și a altor țesuturi care înconjoară măduva spinării.”

Fotobiomodularea (PBM) ar putea oferi o abordare terapeutică viabilă utilizând lumina roșie sau infraroșie apropiată pentru a promova recuperarea după leziuni medulare spinală (SCI) prin atenuarea neuroinflamației și prevenirea apoptozei neuronale. Cercetarea noastră actuală își propune să optimizeze regimurile de dozare a PBM și să dezvolte și valideze eficacitatea unei paradigme invazive de administrare a PBM pentru SCI.

Echipa de cercetare caută acum parteneri comerciali sau investitori pentru a face următorii pași în dezvoltarea unui dispozitiv prototip care ar putea fi utilizat în primele studii clinice pe oameni.