שתלים מוחיים מחזיקים הבטחה עצומה לשיקום תפקודם בחולים עם שיתוק, אפילפסיה והפרעות נוירולוגיות אחרות.
אולם צוות חוקרים באוניברסיטת קייס ווסטרן רזרב גילה כי חיידקים יכולים לפלוש למוח לאחר השתלת מכשיר רפואי, תורם לדלקת ולהפחית את היעילות לטווח הארוך של המכשיר.
המחקר פורץ הדרך, שפורסם לאחרונה ב תקשורת טבעיכול לשפר את ההצלחה לטווח הארוך של שתלים מוחיים כעת, כאשר זוהה יעד לטיפול.
הבנת תפקידם של חיידקים בביצועי השתל ובריאות המוח עשויה לחולל מהפכה כיצד מכשירים אלה מתוכננים ומתוחזקים. "
ג'ף קפדונה, סגן פרובוסט לחדשנות של קייס ווסטר ווסטרן רזרב, פרופסור למכון דונל להנדסה ביו -רפואית ומדען בקריירת מחקר בכיר במרכז הרפואי לואי סטוקס קליבלנד וירג'יניה
המעבדה של קפדונה הובילה את המחקר, שבדק את נוכחות ה- DNA החיידקי במוחם של דגמי עכברים שהושתלו במיקרו -אלקטרודות.
להפתעתם, החוקרים מצאו חיידקים הקשורים למעיים בתוך המוח. הגילוי מציע כי הפרה במה שמכונה "מחסום המוח בדם", הנגרמת כתוצאה מהשתלת המכשיר, עשויה לאפשר להיכנס לחיידקים.
"זהו ממצא משתנה בפרדיגמה", אמר ג'ורג 'הופרלין, הסופר הראשי של המחקר, שהיה סטודנט לתואר שני בהנדסה ביו-רפואית במעבדת קייס ווסטרן במעבדה של קפדונה. "במשך עשרות שנים התחום התמקד בתגובה החיסונית של הגוף להשתלים אלה, אך המחקר שלנו מראה כעת כי חיידקים–שמקורם במעיים-הם גם ממלאים תפקיד בדלקת סביב מכשירים אלה."
במחקר, מודלים של עכברים שטופלו באנטיביוטיקה הפחיתו את זיהום החיידקים וביצועי המכשירים שהושתלו השתפרו בין אם כי שימוש ממושך באנטיביוטיקה התברר כפגוע.
השלכות הגילוי חורגות מכשל במכשיר. חלק מהחיידקים שנמצאו במוח היו קשורים למחלות נוירולוגיות, כולל אלצהיימר, פרקינסון ושבץ מוחי.
"אם אנחנו לא מזהים או מטפלים בתוצאה זו של השתלה, אנו עלולים לגרום נזק רב יותר מכפי שאנחנו מתקנים", אמר קפדונה. "ממצא זה מדגיש את הצורך הדחוף לפתח אסטרטגיה קבועה למניעת מכשירים של פלישת חיידקים, ולא רק לנהל דלקת לאחר מעשה. ככל שאנו מבינים יותר בתהליך זה, כך אנו יכולים לתכנן שתלים טובים יותר העובדים בבטחה וביעילות."
קפדונה אמר כי המעבדה שלו מרחיבה כעת את המחקר לבחינת חיידקים בסוגים אחרים של שתלים מוחיים, כמו תריסים חדריים המשמשים לטיפול בהידרוצפלוס, הצטברות נוזלית לא תקינה במוח.
הצוות בדק גם את החומר הצואה של נושא אנושי שהושתל במכשיר מוח ומצא תוצאות דומות.
"ממצא זה מדגיש את החשיבות של הבנת האופן שבו פלישת החיידקים עשויה לא רק להיות תופעה במעבדה, אלא סוגיה רלוונטית קלינית", אמר בולו אג'יבוי, פרופסור רוברט וברנדה אייקן בהנדסה ביו -רפואית בבית הספר להנדסה ובית ספר לרפואה ומדען במרכז הרפואי קליבלנד VA. "באמצעות הצינור התרגומי החזק שלנו בין CWRU ל- VA, אנו חוקרים כעת כיצד תגלית זו יכולה לתרום ישירות לאסטרטגיות שתל עצביים בטוחים יותר עבור חולים."
המחקר נתמך על ידי מרכז הטכנולוגיה המתקדם של המחלקה האמריקאית לענייני ותיקים, מכונים לאומיים לבריאות, משרד ההגנה והפרופסור למכון דונל.
