Dźwięk, który leczy

Muszę wam opowiedzieć o czymś naprawdę fascynującym. Naukowcy z Uniwersytetu Alabama w Huntsville eksperymentują z ultradźwiękami — tak, tymi samymi, które pozwalają zajrzeć do brzucha przyszłej mamy — i wydaje się, że mogą one pomóc w odbudowie naszych stawów. A nawet więcej:potencjalnie zapobiec rozwojowi artretyzmu. Niezłe, prawda?

Zanim ziewniecie, dajcie mi szansę. To nie jest żaden wymysł z filmu sci-fi. Nauka stojąca za tym projektem jest naprawdę elegancka i szczerze mówiąc — mrozi mi krew w żyłach, gdy się nad tym głębiej zastanowię.

Dwie osobowości twojego układu odpornościowego

Tu robi się ciekawie. Właśnie teraz, w tym momencie, w waszym ciele pracują specjalne komórki odpornościowe zwane makrofagami. Wyobraźcie je sobie jako ekipę sprzątającą organizm. Ale jest jeden szkopuł — mają dwa tryby działania.

Jest stan zapalny (nazywany przez naukowców M1), w którym te komórki przechodzą w tryb ataku. Świetnie radzą sobie z usuwaniem uszkodzonych tkanek i zwalczaniem wszystkiego podejrzanego. Problem jednak w tym, że jeśli zostaną zbyt długo — zaczynają atakować też zdrowe tkanki. Tak jak drill sergeant, który fantastycznie radzi sobie w kryzysie, ale odmawia wycofania się, gdy niebezpieczeństwo minie.

Potem jest stan naprawczy (M2), który zajmuje się leczeniem i odbudową. To te komórki, które pojawiają się z przenośnymi bandażami i zaczynają odbudowę.

Po urazie stawu — powiedzmy, poważnym skręceniu albo tym feralnym momencie, gdy skręciliście kolano na boisku — organizm wysyła makrofagi M1, żeby zajęły się zniszczeniami. Normalnie, przekazywałyby pałeczkę ekipie M2. Ale czasami ta zmiana warty nie przebiega gładko. Komórki M1 zostają, tworząc przewlekły stan zapalny, który powoli niszczy staw. Z czasem? Tak właśnie rozwija się choroba zwyrodnieniowa stawów.

Punkt zwrotny, czyli ultradźwięki

Oto co wymyślili badacze. A co jeśli moglibyśmy delikatnie przestawić makrofagi M1 na tryb M2? Nie za pomocą leków, nie operacji — tylko fal dźwiękowych?

Użyli ciągłych, niskointensywnych ultradźwięków — tak łagodnych, że nawet nie rozgrzewają tkanek. Nie poczulibyście ich. Ale te subtelne wibracje apparently wystarczą, żeby wysłać wiadomość do komórek odpornościowych.

Zespół badawczy, prowadzony przez doktor Anuradhę Subramanian, przetestował to na komórkach makrofagów w laboratorium. Zsymulowali to, co dzieje się po urazie stawu, wystawiając komórki na działanie cząsteczek uwalnianych podczas rozpadu tkanek. To ważne, bo to bardziej realistyczne niż zwykłe wywoływanie stanu zapalnego chemikaliami — odtwarza prawdziwe środowisko wnętrza uszkodzonego stawu.

Potem przyłożyli ultradźwięki i obserwowali, co się stanie.

Wyniki, które zaskoczyły nawet naukowców

Ultradźwięki nie tylko zmniejszyły markery stanu zapalnego — faktycznie przesunęły komórki w stronę gojącego trybu M2. Geny odpowiedzialne za naprawę stały się aktywniejsze, podczas gdy te napędzające stan zapalny — wycofały się.

Doktor Satyki Roy, który pracował nad stroną obliczeniową badania, tłumaczy to tak: naukowcy nie patrzyli tylko na pojedyncze geny. Zamiast tego użyli transkryptomiki (tak nazywa się badanie tego, które geny są włączone lub wyłączone) w połączeniu z czymś zwanym różnicowym grupowaniem. To pozwoliło im zobaczyć nie tylko co się zmieniło, ale jak grupy genów zmieniały się razem — jakby obserwować, jak różne sekcje orkiestry reagują na dyrygenta, zamiast słuchać tylko jednego instrumentu.

Okazało się, że nastąpiła skoordynowana zmiana w kierunku programu leczenia.

Dlaczego to jest takie ważne

W tej chwili, jeśli uszkodzisz staw, standardowa rada to RICE (odpoczynek, lód, kompresja, uniesienie), może fizjoterapia, a jeśli sprawy się pogorszą — operacja lub wymiana stawu. Nie ma naprawdę dobrego sposobu, żeby wkroczyć w ten proces zapalny i powiedzieć organizmowi: "okej, ciało, zmieńmy biegi, czas leczyć".

Obecne metody leczenia choroby zwyrodnieniowej stawów głównie tylko łagodzą objawy. Nie mamy zbyt wielu dobrych opcji, żeby faktycznie zatrzymać proces degeneracji lub mu zapobiec po urazie.

Gdyby to podejście z ultradźwiękami się sprawdziło, mogłoby to być absolutnie przełomowe. Wyobraźcie sobie, że idziecie do kliniki medycyny sportowej po urazie kolana, dostajecie kilka sesji leczenia ultradźwiękami i znacząco zmniejszacie ryzyko rozwoju artretyzmu w tym stawie za kilka lat. O to właśnie chodzi w tej wizji.

Droga przed nami

Muszę być szczery: to wciąż wczesne badania. Eksperymenty przeprowadzono w laboratoriach, na szalkach Petriego, nie w prawdziwych stawach czy żywych organizmach. Sami naukowcy mówią, że kolejny krok to testy na modelach zwierzęcych wczesnego pourazowego zapalenia kości i stawów.

Ale oto co jest obiecujące: nie próbują wymyślić jakiegoś skomplikowanego nowego leku czy inwazyjnego zabiegu. Maszyny ultradźwiękowe już istnieją. Technologia jest dobrze poznana i uważana za bezpieczną. Jeśli to podejście się sprawdzi, przeniesienie go do praktyki klinicznej może być stosunkowo proste.

To jeden z tych momentów "co by było, gdyby", które sprawiają, że nauka jest tak ekscytująca. Delikatny pomruk, zastosowany z odpowiednią częstotliwością, może nakazać systemowi obronnemu organizmu, żeby się wycofał i zaczął proces leczenia.

Będę z pewnością obserwować, dokąd zmierzają te badania. A tymczasem, jeśli macie uraz stawu — może zapytajcie o to swojego lekarza. Za kilka lat odpowiedź może być zupełnie inna niż dzisiaj.

Źródło: ScienceDaily