Diminuto implante que enfría los nervios alivia el dolor en ratas
ARRIBA: Esta banda implantable flexible que se disuelve enfría los nervios en ratas para aliviar el dolor. Northwestern University
Durante décadas, los opioides han dominado el tratamiento del dolor. Pero los medicamentos suelen ser ineficaces para el dolor crónico y pueden provocar adicción, lo que lleva a los investigadores a buscar formas alternativas de controlar el dolor.
Ahora, un equipo de científicos de la Universidad Northwestern ha desarrollado un implante miniaturizado que dicen que trata el dolor en ratas simplemente enfriando los nervios periféricos que transmiten información entre el cerebro y el resto del cuerpo. .
Este implante blando, descrito en un artículo publicado ayer (30 de junio) en Science, está hecho de materiales solubles en agua y biocompatibles que le permiten envolver los nervios periféricos. como un manguito. Su ingeniería única le permite apuntar y enfriar los nervios en un área tan pequeña como varios milímetros, lo que hace que el dispositivo sea mucho más efectivo que otras tecnologías de enfriamiento de los nervios menos precisas que pueden dañar el tejido muscular circundante.
Cuando tus dedos se enfrían, se entumecen. Así que esa es la fisiología básica de lo que estamos haciendo, dice el coautor del estudio John Rogers, científico de materiales en Northwestern. Pero lo estamos haciendo de una manera muy específica: aplicado directamente a los nervios en lo profundo de los sistemas de tejidos blandos.
El implante consiste en una banda flexible que contiene diminutos canales a través de los cuales se puede bombear el agente refrigerante perfluoropentano a través de un sistema externo. Otro canal contiene nitrógeno seco. Cuando el perfluoropentano se encuentra con nitrógeno seco en una cámara compartida, inmediatamente se evapora y enfría los nervios a 10 C. La idea es que a medida que baja la temperatura de los nervios, también baja la intensidad y la velocidad de las señales eléctricas que se mueven a través de ellos. Eventualmente, los nervios dejan de transmitir información, incluidas las señales de dolor. El implante se disuelve 20 días después de la inserción y los riñones lo excretan por completo 30 días después, según el estudio.
El sistema de refrigeración completo es análogo a una unidad de aire acondicionado, dice Vedran erek , físico de la Universidad de Zagreb en Croacia, que ayudó a desarrollar un estimulador bioeléctrico que puede envolverse alrededor de los nervios periféricos para tratar el dolor crónico. erek no participó en el nuevo estudio.
Para probar el dispositivo, los investigadores pincharon las patas de las ratas con un filamento afilado y midieron la fuerza necesaria para inducir a los animales a retraer sus extremidades. Luego usaron el dispositivo para enfriar los nervios ciáticos de los animales, que se ramifican desde la parte inferior de la espalda hasta las piernas, y repitieron la prueba.
Lo que vemos es que, cuando bloqueamos las señales de dolor a través de los nervios periféricos asociados, la fuerza que se requiere para inducir esa retracción aumenta sustancialmente, dice Rogers. Eso sugiere que el dispositivo implantable puede bloquear las señales que normalmente se transmiten a través del sistema nervioso periférico y eliminar esa sensación de dolor. Él predice que el dispositivo funcionaría de manera similar en humanos y podría implantarse durante una amputación o una cirugía de injerto de nervio para combatir el dolor posterior. Sin embargo, el dispositivo aún no está listo para probarse en humanos.
En la práctica, es muy difícil enfriar un nervio de una manera muy localizada, por lo que este tipo de enfoque es muy interesante, dice erek.
Steven P. Cohen , anestesiólogo de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, está de acuerdo con los investigadores en que es necesario desarrollar formas más precisas de controlar el dolor nervioso. Realizamos procedimientos neurolépticos [inyectando fenol para bloquear el dolor de los nervios] todo el tiempo, pero no son realmente precisos, explica, ya que el fenol podría extenderse a lugares que no desea.
Sin embargo, según Cohen, es posible que el dispositivo no elimine el dolor asociado con las extremidades fantasma, un problema común que enfrentan las personas amputadas, ya que ese dolor está asociado con la reorganización que tiene lugar en el cerebro después de una extremidad. es removido.
Definitivamente existen mecanismos periféricos para el dolor, pero no es [el] único. Y puede que ni siquiera sea la causa principal, añade.
Si bien Rogers está de acuerdo, es concebible que existan otros factores que controlan la intensidad del dolor además de la transmisión de señales en los nervios periféricos, como las influencias psicológicas. Sin embargo, dice dudo que sea significativo.
El próximo paso para Rogers y su equipo es afinar los detalles del sistema de enfriamiento nervioso para lograr el equilibrio entre enfriar un nervio lo suficiente para bloquear las señales de dolor pero no lo suficiente para dañar el tejido. También necesitan determinar cuánto tiempo de recuperación se necesita para revertir el proceso de enfriamiento. En lo que respecta al sistema en sí, Rogers quiere hacerlo mucho más compacto, reemplazando la bomba de sobremesa actual con un dispositivo alimentado por batería de su propio diseño que sería del tamaño de una tarjeta de crédito.
La forma en que lo estamos haciendo ahora es una forma razonable de implementar la tecnología en un entorno hospitalario, dice. Pero sería mucho mejor si pudieras poner [la bomba] en tu cinturón y pegarla en tu piel.