علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
Electricity Is the New Medical Miracle
(بقلم: أليسيا فينلي – Allysia Finley)
يمكن أن يؤدي تحفيز العصب المبهم إلى تخفيف التهاب المفاصل ومرض كرون وحالات التهابية أخرى – وربما حتى مرض الزهايمر في يوم من الأيام.
كانت كيلي أوينز لغزًا طبيًا ، فقد أصيب المراهقون والعشرينيات من عمرها بسلسلة من المشكلات الصحية التي لا علاقة لها على ما يبدو والتي تركتها منهكة. لمدة عقد ونصف ، تم إعطاؤها دواءً تلو الآخر – 22 في المجمل – ولكن دون تأثير يذكر. ثم أنقذتها الكهرباء.
تقول السيدة أوينز ، 33 عامًا ، “لم أتذكر حتى كيف شعرت “بالصحة “، منذ 15 عامًا. الآن تتحدث هي وزوجها عن إنجاب طفل ، وهو أمر كانت تعتقد أنه مستحيل. تنسب الفضل لـ (Kevin Tracey) ، جراح الأعصاب المبتكر الذي وجدته عبر (Facebook).
كانت السيدة أوينز تبلغ من العمر 13 عامًا رياضية عندما لويت رقصها في الكاحل. بعد أسابيع قليلة ، كان كاحلها لا يزال منتفخًا وبدأت تعاني من الغثيان الشديد والإسهال. بعد عام أو عامين ، تورم كاحلها الآخر ، رغم أنها لم تصبه أبدًا. ثم التهاب ركبتيها.
بعد إجراء تنظير للقولون والتنظير الداخلي ، تم تشخيص إصابتها بمرض كرون ، وهو مرض التهاب الأمعاء. وكشفت تحاليل الدم والفحص البدني عن التهاب المفاصل الذي أصابها العمود الفقري والمفاصل والأعضاء. أصيبت بجلطات دموية وتقرحات جلدية. عندما أنهت دراستها الجامعية ، كما تقول ، لم يكن هناك مفصل في جسدها لم يصب بأذى. جعلت أمراضها التي لا تعد ولا تحصى من المشي وأجبرتها على ترك وظيفتها كمعلمة. للسيطرة على التهاب مفصلها ، تم وصفها بالستيرويدات ، مما جعل عظامها هشة مثل عظام امرأة تبلغ من العمر 70 عامًا.
كانت في الخامسة والعشرين من عمرها عندما عثرت على مقطع فيديو على فيسبوك للدكتور تريسي ، الرئيس التنفيذي لمعاهد فينشتاين للأبحاث الطبية في مانهاست ، نيويورك ، تناقش كيف يمكن للكهرباء أن تحل محل الأدوية. كان الدكتور تريسي ، البالغ من العمر 64 عامًا ، رائدًا في البحث الذي يُظهر أن التحفيز الكهربائي للعصب المبهم – وهو “اللوحة الأم” للجهاز العصبي الذي ينشأ في مؤخرة العنق ، والذي يربط الدماغ ببقية الجسم – يمكن أن يوقف الالتهاب الذي يسبب التهابًا مزمنًا. أمراض مثل التهاب المفاصل كرون والتهاب المفاصل الروماتويدي.
التحقت بتجربة تحفيز العصب المبهم من قبل (SetPoint Medical) ، وهي شركة ناشئة في مجال التكنولوجيا الحيوية مقرها في كاليفورنيا شاركت في تأسيسها الدكتورة تريسي في عام 2007. بمساعدة مالية من العائلة والأصدقاء ، انتقلت هي وزوجها إلى أمستردام ، أحد المواقع التي انتقلت إليها لإجراء التجربة. كان الباحث الرئيسي في التجربة هو غيرت ديهاينز ، وهو خبير عالمي في مرض التهاب الأمعاء ومقره المركز الطبي بجامعة أمستردام.
زرعت (SetPoint) جهازًا بحجم منظم ضربات القلب في تجويف صدرها يرسل تحفيزًا إلى أقطاب كهربائية موضوعة جراحيًا على العصب المبهم. بدأت أعراضها تتحسن في غضون أسابيع. وسرعان ما استطاعت ليس فقط المشي ولكن الركض. بعد شهرين من زرع الجهاز ، اعتبرها الأطباء في حالة مغفرة إكلينيكية. ظلت أمراضها في مأزق ، وفطمها أطباؤها من المنشطات.
لطالما عرف العلماء أن العصب المبهم يحمل إشارات بين الدماغ والأعضاء الداخلية التي تنظم العمليات الفسيولوجية مثل الهضم والتنفس ومعدل ضربات القلب. عند ممارسة الرياضة ، على سبيل المثال ، يتسارع قلبك. ثم يرسل دماغك إشارة عبر العصب المبهم توجه قلبك إلى الإبطاء حتى لا يخرج عن السيطرة.
كان اختراق الدكتور تريسي قبل عقدين هو اكتشاف أن الدماغ يتحكم أيضًا في جهاز المناعة من خلال العصب المبهم. باستخدام التحفيز الكهربائي لاختراق الشبكات العصبية ، من الممكن تنظيم الاستجابة المناعية وربما علاج الحالات الالتهابية يومًا ما مثل التصلب المتعدد والذئبة وحتى مرض الزهايمر.
تبدأ قصة هذه البصيرة في الرواية بطفولة الدكتور تريسي المؤلمة. توفيت والدته بسبب ورم في المخ غير قابل للجراحة عندما كان في الخامسة من عمره. وقد أثار ذلك اهتمامه بجراحة الأعصاب. لقد أراد تطوير علاجات حتى لا يضطر الأطفال الآخرون إلى المعاناة بالطريقة التي عانى منها هو وشقيقاه الأصغر سناً. التحق بكلية الطب والتحق بأحد مستشفيات نيويورك كمتخصص في جراحة الأعصاب.
في عام 1985 كان يعتني بفتاة تبلغ من العمر 11 شهرًا تدعى جانيس. “كانت تزحف عبر أرضية المطبخ عندما كانت جدتها تطهو العشاء. واستدارت الجدة لتصريف الماء المغلي في الحوض وسكبت الماء المغلي على حفيدتها” ، تتذكر الدكتورة تريسي. “لم نعتقد أنها ستعيش. لكنها فعلت – نجت لمدة شهر – ثم أصيبت بصدمة وماتت بين ذراعي لسبب غير مفهوم. ولذا كان موتها يطاردني. ماتت من صدمة إنتانية”.
تحدث الصدمة الإنتانية عندما تؤدي إصابة أو عدوى غير مميتة إلى فشل العضو وانخفاض ضغط الدم بشكل خطير. يتسبب الإنتان في وفاة 1 من كل 5 حالات وفاة في جميع أنحاء العالم. في عام 1985 لم يفهم العلماء أسباب هذه الحالة. دفعت وفاة جانيس الدكتورة تريسي إلى البحث عن الأسس البيولوجية للإنتان: “ما اكتشفناه هو أن الجزيء الذي قتل جانيس قد صنعه جهازها المناعي. إنه جزيء يُعرف اليوم باسم عامل نخر الورم “TNF”.
عامل نخر الورم هو سيتوكين ، وهو بروتين يصنعه الجهاز المناعي لإرسال إشارات يمكن أن تسبب الالتهاب أو تقلل منه. لكن اكتشاف عامل نخر الورم (TNF) أوضح جزءًا فقط من اللغز الكامن وراء تعفن الدم. بقيت أسئلة ، قال الدكتور تريسي: “ما الذي يتحكم في كمية السيتوكينات التي يتم إنتاجها؟ لماذا بعض الناس ، مثل جانيس ، يصنعون كميات هائلة من السيتوكينات التي يمكن أن تقتلهم؟”.
أثناء اختبار عقار تجريبي منع إنتاج عامل نخر الورم في الفئران المصابة بالسكتات الدماغية ، عثر مختبره على دليل. الدواء لم يمنع فقط إنتاج عامل نخر الورم في أدمغة القوارض ، مما ساعد على التئام السكتات الدماغية. كما أنه أوقف عامل نخر الورم والسيتوكينات الأخرى المصنوعة في باقي أجزاء الجسم. أدى ذلك إلى اكتشاف أن “الدماغ يتصل بهذه الأعضاء عن طريق إرسال إشارات عبر العصب المبهم”.
أجرى مختبره تجربتين أخريين على الفئران والتي أكدت هذه الفرضية. “لذلك علمنا الآن أن العصب المبهم يمكن أن ينقل مفتاح الإيقاف هذا إلى جهاز المناعة”. افترض أنه “إذا كان هناك مفتاح إيقاف في العصب المبهم ، فيجب أن يكون هناك مفتاح تشغيل ، وهو كيفية عمل المنعكس”. أثبت المزيد من التجارب والأبحاث أن حدسه صحيح.
في حالة الإنتان ، تقوم البكتيريا بتنشيط خلايا الدم البيضاء لإنتاج السيتوكينات ، والتي يمكن أن تساعد في التئام الجروح. يمكن أن تؤدي حالة التهابية مثل حالة السيدة أوينز أيضًا إلى إطلاق السيتوكينات. تنشأ المشاكل عندما يفشل الجهاز العصبي في تنظيم إنتاج السيتوكينات.
يقول الدكتور تريسي: “إذا لم يتحكم الجهاز العصبي في هذه الاستجابة ، يمكن للجهاز المناعي أن يفرط في إنتاج السيتوكينات” ، مما قد يؤدي إلى أمراض المناعة الذاتية مثل التهاب المفاصل الروماتويدي ومرض كرون. ومن هنا جاء العلاج: “يمكنك زرع جهاز على العصب المبهم للإنسان أو الحيوانات ، ومن خلال التحكم في نشاط العصب بجهاز تحفيز العصب ، يمكنك التحكم في حجم استجابة السيتوكين”.
العصب المبهم هو في الواقع شبكة من حوالي 160.000 من الألياف العصبية ، 80.000 على جانبي الرقبة. كل ليف له وظيفة محددة – على سبيل المثال ، التحكم في معدل ضربات القلب. تقوم هذه الألياف أيضًا بتوصيل المعلومات إلى الدماغ ، الذي يعالجها ويرسل إشارات إلى أسفل العصب المبهم أو إلى الهياكل القريبة مثل الغدة النخامية ، التي تنظم إنتاج الهرمون.
كيف يعرف الأطباء الألياف أو الألياف التي يجب تحفيزها؟ يشرح الدكتور تريسي “خدعة رائعة تسمى علم البصريات الوراثي” ، والتي تتضمن الهندسة الوراثية للفئران بحيث يتم تحفيز الألياف الموجودة في جذع الدماغ لإرسال إشارات إلى الجسم عند تنشيطها بواسطة شعاع الليزر. يمكن للباحثين بعد ذلك معرفة الألياف التي تتحكم في العمليات عن طريق تسليط الليزر على الخلايا العصبية.
يتم إجراء أكثر من 100 تجربة في جميع أنحاء العالم باستخدام تحفيز العصب المبهم لمجموعة من الحالات. أجرت (SetPoint) ثلاث تجارب صغيرة حول تحفيز العصب المبهم لالتهاب المفاصل الروماتويدي و (Crohn’s). يقول الرئيس التنفيذي مورثي سيمهامبهاتلا: “يمكن استخدام الجهاز نفسه المزروع في نفس الموقع لأمراض أخرى”. (استقال الدكتور تريسي من مجلس إدارة الشركة في عام 2011 لقضاء المزيد من الوقت في مختبره بعد مقابلة أول مريض مصاب بالتهاب المفاصل الروماتويدي تمت معالجته في تجربة إكلينيكية من (SetPoint) والذي عانى كثيرا. ويواصل العمل كمستشار لشركة (SetPoint).
أظهر ثمانية من أصل 16 مريضًا في تجربة السيدة أوينز تحسنًا بعد أربعة أشهر ، وتم شفائها وثلاثة آخرون. تخطط (SetPoint) لإجراء تجارب معشاة ذات شواهد أكبر على المرضى الذين لم يستجيبوا للأدوية البيولوجية. قد تستغرق مثل هذه التجارب سنوات عديدة حتى تكتمل ، كما هو الحال مع الأدوية ، لكن إدارة الغذاء والدواء كانت مفيدة في دعم الابتكار. وافقت إدارة الغذاء والدواء في العام الماضي على هذه التقنية لمساعدة الأشخاص الذين عانوا من أضرار في المهارات الحركية بسبب السكتات الدماغية.
يقول الدكتور تريسي إن تحفيز العصب المبهم قد يساعد أيضًا بعض الأشخاص الذين يعانون من “مرض كوفيد الطويل” ، على الرغم من أنه يحذر من الحاجة إلى مزيد من البحث. وجدت دراسة أجريت في وقت سابق من هذا العام أن معظم مرضى كوفيد لفترة طويلة لديهم علامات تشير إلى خلل وظيفي في العصب المبهم ، بما في ذلك الإسهال والدوخة وسرعة دقات القلب. أظهر الكثيرون أيضًا علامات تلف العصب المبهم في التصوير الطبي.
قد يرتجف بعض المرضى من فكرة الزرع بجهاز يرسل نبضات كهربائية تصل إلى أدمغتهم وتعود إلى الجسم. يقول الدكتور تريسي: “سارع البعض إلى القول ، حسنًا ، إن تحفيز العصب المبهم شيء دخيل”. “حسنًا ، أود أن أقول إن المواد البيولوجية دخيلة أيضا عن طريق الإبر”. ويضيف أن 150 ألف مريض أو ما يقارب ذلك من مرضى الصرع الذين عولجوا بتحفيز العصب المبهم على مدى عقود نادراً ما عانوا من آثار جانبية.
تعمل بعض الأدوية أيضًا عن طريق التحفيز الكيميائي للعصب المبهم وقد تحمل إمكانية علاج حالات أخرى غير تلك التي تم تطويرها من أجلها في الأصل. أجرى الدكتور تريسي تجربة صغيرة وجدت أن فاموتيدين (المعروف أيضًا باسم العلامة التجارية “Pepcid”) يمكن أن يقلل من مدة (Covid) الحادة في المرضى الذين يعانون من أعراض خفيفة إلى معتدلة عن طريق تنشيط العصب المبهم وقمع عاصفة السيتوكين.
يقول الدكتور تريسي إن السلوكيات الصحية مثل التمارين والتأمل يمكن أن تحفز أيضًا العصب المبهم ، لكنها قد لا تساعد المرضى الذين تضررت أليافهم العصبية أو الذين لديهم استعداد وراثي. ربما تسبب هذا الأخير في اعتلال السيدة أوينز.
الدكتورة تريسي مترددة في القول إنها شفيت: “قد تكون كذلك. لا نعرف. كيف تعرف أنها قد شفيت؟ لا أحد يريد إيقاف تشغيل الجهاز”. لكنها تشعر وكأنها تبلغ من العمر 33 عامًا ، وتتمتع بصحة جيدة ، وتأمل أن تلهم قصتها الآخرين الذين يعانون من ظروف مماثلة: “يحتاج المرضى حقًا إلى الأمل”.
المصدر:
