Μια ανακάλυψη από επιστήμονες του Trinity College Dublin δείχνει ότι λίγη… ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να κάνει θαύματα στην επούλωση. Οι ερευνητές κατάφεραν να επαναπρογραμματίσουν κύτταρα του ανοσοποιητικού χρησιμοποιώντας απαλούς ηλεκτρικούς παλμούς, μειώνοντας τη φλεγμονή και επιταχύνοντας τη φυσική διαδικασία αποκατάστασης των ιστών. Η μελέτη, βασισμένη σε ανθρώπινα κύτταρα, ανοίγει τον δρόμο για μια νέα κατηγορία θεραπειών που θα μπορούσαν να αλλάξουν ριζικά τον τρόπο με τον οποίο αντιμετωπίζουμε χρόνιες παθήσεις και τραυματισμούς.
Στο επίκεντρο της έρευνας βρίσκονται τα μακροφάγα, ένας κρίσιμος τύπος λευκών αιμοσφαιρίων. Υπό φυσιολογικές συνθήκες, τα μακροφάγα λειτουργούν σαν φρουροί του οργανισμού: εντοπίζουν και εξουδετερώνουν παθογόνα, απομακρύνουν νεκρά κύτταρα και ενεργοποιούν άλλες άμυνες του ανοσοποιητικού. Όταν όμως «παίρνουν φωτιά», η υπερδραστηριότητά τους μπορεί να προκαλέσει υπερβολική φλεγμονή, καταστρέφοντας ιστούς και επιδεινώνοντας τις βλάβες που υποτίθεται ότι πρέπει να επουλώσουν.
Η υπερβολική φλεγμονή βρίσκεται πίσω από πολλές χρόνιες παθήσεις, από την αρθρίτιδα έως τις καρδιαγγειακές νόσους. Γι’ αυτό και η ικανότητα να ρυθμίζουμε τη συμπεριφορά των μακροφάγων αποτελεί έναν από τους πιο ελπιδοφόρους στόχους για την ιατρική του μέλλοντος.
Η ομάδα του Trinity College Dublin, σε συνεργασία με το Irish Blood Transfusion Board και το St James’s Hospital, απομόνωσε μακροφάγα από δείγματα αίματος υγιών εθελοντών. Τα κύτταρα τοποθετήθηκαν σε έναν ειδικό βιοαντιδραστήρα, όπου εκτέθηκαν σε ελεγχόμενα ηλεκτρικά ρεύματα.
Το αποτέλεσμα ήταν εντυπωσιακό: τα κύτταρα άρχισαν να αλλάζουν «διάθεση». Η ηλεκτρική διέγερση τα μετέτρεψε από φλεγμονώδεις παράγοντες σε ενεργούς υποστηρικτές της επούλωσης. Οι ερευνητές κατέγραψαν μείωση σε μοριακούς δείκτες φλεγμονής, αύξηση της έκφρασης γονιδίων που ευνοούν τη δημιουργία νέων αιμοφόρων αγγείων και ενίσχυση της ικανότητας των μακροφάγων να προσελκύουν βλαστοκύτταρα στις πληγές, ένα κρίσιμο βήμα για την αναγέννηση των ιστών.
«Ξέρουμε εδώ και καιρό ότι το ανοσοποιητικό είναι καθοριστικός παράγοντας για την αποκατάσταση των βλαβών του σώματος, και ότι τα μακροφάγα βρίσκονται στην καρδιά αυτής της διαδικασίας», εξηγεί η Dr. Sinead O’Rourke, κύρια συγγραφέας της μελέτης από το School of Biochemistry and Immunology του Trinity. «Πολλοί επιστήμονες προσπαθούν να βρουν τρόπους να τα “επαναπρογραμματίσουν” ώστε να υποστηρίζουν την επούλωση, χωρίς τις παρενέργειες της υπερβολικής φλεγμονής. Ωστόσο, μέχρι σήμερα γνωρίζαμε ελάχιστα για το πώς το ηλεκτρικό ρεύμα επηρεάζει τα ανθρώπινα ανοσοκύτταρα».
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Cell Reports Physical Science, αποδεικνύει για πρώτη φορά ότι η ηλεκτρική διέγερση μπορεί να ανακατευθύνει τη δράση των μακροφάγων από την άμυνα στην επιδιόρθωση. Τα κύτταρα ενεργοποιούν μηχανισμούς επούλωσης και αναγέννησης, συμβάλλοντας στην αποκατάσταση του ιστού με φυσικό και ασφαλή τρόπο.
«Είμαστε ενθουσιασμένοι με τα αποτελέσματα», σχολιάζει η καθηγήτρια Aisling Dunne, επικεφαλής της έρευνας μαζί με τον καθηγητή Michael Monaghan από το School of Engineering. «Η μελέτη δείχνει ότι μπορούμε να αξιοποιήσουμε την ηλεκτρική ενέργεια για να “εκπαιδεύσουμε” τα ανοσοκύτταρα να προάγουν την επούλωση. Αυτό θα μπορούσε να αλλάξει εντελώς τον τρόπο με τον οποίο προσεγγίζουμε τις φλεγμονώδεις ασθένειες ή την αποκατάσταση μετά από τραυματισμό».
Ένα ακόμη πλεονέκτημα αυτής της τεχνικής είναι η ασφάλεια και η απλότητα εφαρμογής. Η ηλεκτρική διέγερση μπορεί να ενσωματωθεί εύκολα σε ιατρικές συσκευές ή φορητά συστήματα, χωρίς φάρμακα και χωρίς παρενέργειες. Σε αντίθεση με τις φαρμακευτικές θεραπείες που επηρεάζουν ολόκληρο τον οργανισμό, το ηλεκτρικό πεδίο μπορεί να στοχεύσει τοπικά τη φλεγμονή, επιταχύνοντας την αποκατάσταση χωρίς να διαταράσσει άλλες λειτουργίες.
Η έρευνα χρησιμοποίησε ανθρώπινα κύτταρα, κάτι που δίνει στα αποτελέσματα άμεση κλινική αξία. Οι επιστήμονες του Trinity σχεδιάζουν τώρα πιο προχωρημένα πειράματα με διαφορετικά πρωτόκολλα ηλεκτρικής διέγερσης, ώστε να επιτύχουν πιο ακριβή και διαρκή αποτελέσματα. Παράλληλα, εξετάζουν νέα υλικά και τρόπους εφαρμογής των ηλεκτρικών πεδίων που θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν σε εμφυτεύσιμες ή φορητές συσκευές.
«Η ιδέα ότι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το ρεύμα για να καθοδηγήσουμε τη βιολογία του σώματος είναι συναρπαστική», σχολιάζει ο καθηγητής Monaghan. «Οι δυνατότητες είναι τεράστιες — από την επούλωση πληγών και εγκαυμάτων, μέχρι την αντιμετώπιση χρόνιων φλεγμονών ή αυτοάνοσων νοσημάτων».
Η ανακάλυψη του Trinity College Dublin είναι ίσως η αρχή μιας νέας εποχής ηλεκτρικών θεραπειών που συνδυάζουν τεχνολογία και βιολογία. Η ιδέα ότι το σώμα μας μπορεί να «επανεκπαιδευτεί» με ηλεκτρικά σήματα για να θεραπεύει τον εαυτό του ανοίγει συναρπαστικές προοπτικές για το μέλλον της ιατρικής.
[source]
