aħbarijiet

Il-marda ta' Alzheimer, l-aktar każ komuni fost l-anzjani, affettwa l-biċċa l-kbira tan-nies.

Waħda mill-isfidi fit-trattament tal-marda ta' Alzheimer hija li l-kunsinna ta' drogi terapewtiċi lit-tessut tal-moħħ hija limitata mill-barriera bejn id-demm u l-moħħ. L-istudju sab li l-ultrasound iffukat b'intensità baxxa ggwidat mill-MRI jista' jiftaħ b'mod riversibbli l-barriera bejn id-demm u l-moħħ f'pazjenti bil-marda ta' Alzheimer jew disturbi newroloġiċi oħra, inkluża l-marda ta' Parkinson, tumuri fil-moħħ, u sklerożi laterali amjotrofika.

Prova żgħira reċenti ta' prova tal-kunċett fl-Istitut Rockefeller għan-Newroxjenza fl-Università ta' West Virginia wriet li pazjenti bil-marda ta' Alzheimer li rċevew infużjoni ta' aducanumab flimkien ma' ultrasound iffukat fetħu temporanjament il-barriera bejn id-demm u l-moħħ u naqqsu b'mod sinifikanti t-tagħbija tal-beta amilojde (Aβ) fil-moħħ fuq in-naħa tal-prova. Ir-riċerka tista' tiftaħ bibien ġodda għal trattamenti għal disturbi fil-moħħ.

Il-barriera bejn id-demm u l-moħħ tipproteġi l-moħħ minn sustanzi ta’ ħsara filwaqt li tippermetti li n-nutrijenti essenzjali jgħaddu. Iżda l-barriera bejn id-demm u l-moħħ tipprevjeni wkoll il-kunsinna ta’ drogi terapewtiċi lill-moħħ, sfida li hija partikolarment akuta meta tiġi kkurata l-marda ta’ Alzheimer. Hekk kif id-dinja tixjieħ, l-għadd ta’ nies bil-marda ta’ Alzheimer qed jiżdied minn sena għal sena, u l-għażliet ta’ trattament tagħha huma limitati, u dan ipoġġi piż tqil fuq il-kura tas-saħħa. Aducanumab huwa antikorp monoklonali li jorbot mal-beta amilojde (Aβ) li ġie approvat mill-Amministrazzjoni tal-Ikel u d-Droga tal-Istati Uniti (FDA) għat-trattament tal-marda ta’ Alzheimer, iżda l-penetrazzjoni tiegħu fil-barriera bejn id-demm u l-moħħ hija limitata.

L-ultrasound iffukat jipproduċi mewġ mekkaniku li jinduċi oscillazzjonijiet bejn il-kompressjoni u d-dilwizzjoni. Meta jiġu injettati fid-demm u esposti għall-kamp ultrasoniku, il-bżieżaq jikkompressaw u jespandu aktar mit-tessut u d-demm tal-madwar. Dawn l-oscillazzjonijiet joħolqu stress mekkaniku fuq il-ħajt tal-vini tad-demm, u b'hekk il-konnessjonijiet stretti bejn iċ-ċelloli endoteljali jiġġebdu u jinfetħu (Figura hawn taħt). B'riżultat ta' dan, l-integrità tal-barriera bejn id-demm u l-moħħ tiġi kompromessa, u b'hekk il-molekuli jkunu jistgħu jinfirxu fil-moħħ. Il-barriera bejn id-demm u l-moħħ tfiq waħedha f'madwar sitt sigħat.

Il-figura turi l-effett tal-ultrasound direzzjonali fuq il-ħitan kapillari meta jkunu preżenti bżieżaq ta’ daqs mikrometru fil-vini tad-demm. Minħabba l-kompressibilità għolja tal-gass, il-bżieżaq jikkuntrattaw u jespandu aktar mit-tessut tal-madwar, u jikkawżaw stress mekkaniku fuq iċ-ċelloli endoteljali. Dan il-proċess jikkawża li jinfetħu konnessjonijiet stretti u jista’ wkoll jikkawża li t-truf tal-astroċiti jaqgħu mill-ħajt tal-vini tad-demm, u b’hekk jikkompromettu l-integrità tal-barriera bejn id-demm u l-moħħ u jippromwovu d-diffużjoni tal-antikorpi. Barra minn hekk, iċ-ċelloli endoteljali esposti għal ultrasound iffukat tejbu l-attività attiva tat-trasport vakuolari tagħhom u sopprimew il-funzjoni tal-pompa tal-effluss, u b’hekk naqqsu t-tneħħija tal-antikorpi mill-moħħ. Il-Figura B turi l-iskeda tat-trattament, li tinkludi tomografija kompjuterizzata (CT) u immaġini bir-reżonanza manjetika (MRI) biex tiżviluppa l-pjan ta’ trattament bl-ultrasound, tomografija bl-emissjoni tal-pożitroni 18F-flubitaban (PET) fil-linja bażi, infużjoni ta’ antikorpi qabel it-trattament bl-ultrasound iffukat u infużjoni mikrovesikulari waqt it-trattament, u monitoraġġ akustiku tas-sinjali tal-ultrasound tat-tifrix mikrovesikulari użati biex jikkontrollaw it-trattament. L-immaġini miksuba wara t-trattament bl-ultrasound iffukat inkludew MRI b'kuntrast imsaħħaħ bit-T1, li wera li l-barriera bejn id-demm u l-moħħ kienet miftuħa fiż-żona ttrattata bl-ultrasound. Immaġni tal-istess żona wara 24 sa 48 siegħa ta' trattament bl-ultrasound iffukat urew fejqan sħiħ tal-barriera bejn id-demm u l-moħħ. Skan PET b'18F-flubitaban waqt segwitu f'wieħed mill-pazjenti 26 ġimgħa wara wera livelli mnaqqsa ta' Aβ fil-moħħ wara t-trattament. Il-Figura C turi s-setup tal-ultrasound iffukat iggwidat mill-MRI waqt it-trattament. L-elmu tat-transducer emisferiku fih aktar minn 1,000 sors ta' ultrasound li jikkonverġu għal punt fokali wieħed fil-moħħ bl-użu ta' gwida f'ħin reali mill-MRI.

Fl-2001, l-ultrasound iffukat intwera għall-ewwel darba li jikkaġuna l-ftuħ tal-barriera bejn id-demm u l-moħħ fi studji fuq l-annimali, u studji prekliniċi sussegwenti wrew li l-ultrasound iffukat jista' jtejjeb il-kunsinna u l-effikaċja tal-mediċini. Minn dakinhar 'l hawn, instab li l-ultrasound iffukat jista' jiftaħ il-barriera bejn id-demm u l-moħħ b'mod sikur f'pazjenti bl-Alzheimer's li mhumiex qed jirċievu mediċini, u jista' wkoll iwassal antikorpi għall-metastasi tal-moħħ tal-kanċer tas-sider.

Proċess ta' kunsinna ta' mikrobużżieqa

Il-mikrobużżieqa huma aġent ta' kuntrast bl-ultrasound li ġeneralment jintuża biex josserva l-fluss tad-demm u l-vini tad-demm fid-dijanjosi bl-ultrasound. Waqt it-terapija bl-ultrasound, ġiet injettata ġol-vina sospensjoni ta' bużżieqa mhux piroġenika miksija bil-fosfolipidi ta' ottafluworopropan (Figura 1B). Il-mikrobużżieqa huma polidispersi ħafna, b'dijametri li jvarjaw minn inqas minn 1 μm sa aktar minn 10 μm. L-ottafluworopropan huwa gass stabbli li mhux metabolizzat u jista' jiġi eliminat mill-pulmuni. Il-qoxra tal-lipidi li tgeżwer u tistabbilizza l-bużżieqa hija magħmula minn tliet lipidi umani naturali li huma metabolizzati b'mod simili għall-fosfolipidi endoġeni.

Ġenerazzjoni ta' ultrasound iffukat

L-ultrasound iffukat huwa ġġenerat minn elmu emisferiku tat-trasduttur li jdawwar ir-ras tal-pazjent (Figura 1C). L-elmu huwa mgħammar b'1024 sors ta' ultrasound ikkontrollati b'mod indipendenti, li huma ffukati b'mod naturali fiċ-ċentru tal-emisferu. Dawn is-sorsi tal-ultrasound huma mmexxija minn vultaġġi ta' frekwenza tar-radju sinusoidali u jarmu mewġ ultrasoniku ggwidat minn immaġini bir-reżonanza manjetika. Il-pazjent jilbes elmu u ilma mingħajr gass jiċċirkola madwar ir-ras biex jiffaċilita t-trażmissjoni tal-ultrasound. L-ultrasound jivvjaġġa mill-ġilda u l-kranju sal-mira tal-moħħ.

Tibdil fil-ħxuna u d-densità tal-kranju jaffettwa l-propagazzjoni tal-ultrasound, u jirriżulta f'ħin kemxejn differenti biex l-ultrasound jilħaq il-leżjoni. Din id-distorsjoni tista' tiġi kkoreġuta billi tinkiseb dejta tat-tomografija kompjuterizzata b'riżoluzzjoni għolja biex tinkiseb informazzjoni dwar il-forma, il-ħxuna u d-densità tal-kranju. Mudell ta' simulazzjoni bil-kompjuter jista' jikkalkula l-ispostament tal-fażi kkumpensat ta' kull sinjal tas-sewqan biex jirrestawra l-fokus qawwi. Billi jikkontrolla l-fażi tas-sinjal RF, l-ultrasound jista' jiġi ffukat elettronikament u pożizzjonat biex ikopri ammonti kbar ta' tessut mingħajr ma jiċċaqlaq il-firxa tas-sors tal-ultrasound. Il-post tat-tessut fil-mira huwa determinat permezz ta' immaġini bir-reżonanza manjetika tar-ras waqt li tkun liebes elmu. Il-volum fil-mira jimtela b'grilja tridimensjonali ta' punti ta' ankra ultrasoniċi, li jarmu mewġ ultrasoniku f'kull punt ta' ankra għal 5-10 ms, ripetut kull 3 sekondi. Il-qawwa ultrasonika tiżdied gradwalment sakemm jiġi skopert is-sinjal mixtieq tat-tifrix tal-bżieżaq, u mbagħad tinżamm għal 120 sekonda. Dan il-proċess jiġi ripetut fuq malji oħra sakemm il-volum fil-mira jkun mgħotti kompletament.

Il-ftuħ tal-barriera bejn id-demm u l-moħħ jirrikjedi li l-amplitudni tal-mewġ tal-ħoss taqbeż ċertu limitu, li lil hinn minnu l-permeabilità tal-barriera tiżdied biż-żieda tal-amplitudni tal-pressjoni sakemm isseħħ ħsara fit-tessut, manifestata bħala eżosmosi tal-eritroċiti, fsada, apoptożi, u nekrożi, li kollha huma spiss assoċjati mal-kollass tal-bżieżaq (imsejjaħ kavitazzjoni inerzjali). Il-limitu jiddependi mid-daqs tal-mikrobużżieqa u l-materjal tal-qoxra. Billi jiġu identifikati u interpretati s-sinjali ultrasoniċi mxerrda mill-mikrobużżieqa, l-espożizzjoni tista' tinżamm f'medda sigura.

Wara t-trattament bl-ultrasound, intużat MRI T1-ponderata b'aġent tal-kuntrast biex jiġi ddeterminat jekk il-barriera bejn id-demm u l-moħħ kinitx miftuħa fil-post fil-mira, u ntużaw immaġini T2-ponderati biex jikkonfermaw jekk seħħitx ekstravażazzjoni jew fsada. Dawn l-osservazzjonijiet jipprovdu gwida għall-aġġustament ta' trattamenti oħra, jekk meħtieġ.

Evalwazzjoni u prospett ta' effett terapewtiku

Ir-riċerkaturi kwantifikaw l-effett tat-trattament fuq it-tagħbija ta' Aβ fil-moħħ billi qabblu t-tomografija bl-emissjoni tal-pożitroni 18F-flubitaban qabel u wara t-trattament biex jivvalutaw id-differenza fil-volum ta' Aβ bejn iż-żona ttrattata u żona simili fuq in-naħa opposta. Riċerka preċedenti mill-istess tim uriet li sempliċement billi tiffoka l-ultrasound tista' tnaqqas xi ftit il-livelli ta' Aβ. It-tnaqqis osservat f'dan l-istudju kien saħansitra akbar milli fi studji preċedenti.

Fil-futur, l-espansjoni tat-trattament għaż-żewġ naħat tal-moħħ se tkun kruċjali biex tiġi evalwata l-effikaċja tiegħu fit-tnaqqis tal-progressjoni tal-marda. Barra minn hekk, hija meħtieġa aktar riċerka biex jiġu ddeterminati s-sikurezza u l-effikaċja fit-tul, u apparati terapewtiċi kosteffettivi li ma jiddependux fuq gwida tal-MRI online iridu jiġu żviluppati għal disponibbiltà usa'. Madankollu, is-sejbiet qanqlu ottimiżmu li t-trattament u l-mediċini li jneħħu l-Aβ eventwalment jistgħu jnaqqsu l-progressjoni tal-Alzheimer.