Нейропротезы рук и ног, вживленные приборы для восстановления слуха и т. д. "коннектятся" с человеческим телом через нейропериферийные импланты. Это тонкая полоска специального пластика с электродами. Ею обертывают остатки нервов или вживляют непосредственно в них. Но организм воспринимает эти полоски как инородное тело и пытается капсулировать — окутать рубцовой тканью. После этого они выходят из строя. Международная команда исследователей нашла способ, как обойти эту защитную иммунную реакцию, пишет Le Monde.

Протезы, сочетающиеся с нервной системой, лучше всего приживаются с использованием дексаметазона. Это гормональный препарат, который подавляет воспаление, уменьшает отеки, тормозит иммунную систему и аллергические реакции. Послеоперационная терапия препаратом обычно длится до девяти недель.

Ученые решили совместить молекулы дексаметазона с полосками электродов, которые вживляют в периферийную нервную систему. Этот метод показал хорошие результаты. Статью об исследовании нейронауковцы опубликовали в специализированном издании Advanced Healthcare Materials.

Как это работает

Полоски электродов — это своеобразный нейроинтерфейс, с помощью которого человек может управлять и контролировать протез. Во время операции их вводят в нервную систему, где они становятся частью нейронных цепочек. По ним проходят сигналы. Например, от мозга к руке — и мы сгибаем палец. Или от руки к мозгу, когда мы чувствуем температуру, боль, влажность и тому подобное.

Окутанные молекулами дексаметазона, электродные нейроинтерфейсы в нервах реже капсулируются, потому что препарат подавляет иммунную реакцию. После вживления прибора молекулы дексаметазона медленно высвобождаются в организм. Процесс продолжается в течение всего периода воспаления.

Как тестировали

Технологию проверили не только в лабораторных условиях, но и на крысах. Во время этапа in vitro, то есть вне живого организма, дексаметазон обильно выделялся в первые две недели, а затем медленно и равномерно остальные семь. Девять недель, как отмечалось ранее, является усредненным периодом послеоперационного воспаления.

На этапе in vivo, то есть в живом организме, электродные полоски вживляли в седалищные нервы крыс. Один из авторов исследования, нейроученый Хосе Мануэль Кругейрас Перес объяснил выбор подопытных животных:

"... Нервы [крыс] имеют общие анатомические и функциональные характеристики с определенными периферийными нервами человека".

Рубцовая капсула вокруг электродных полосок была тоньше и менее плотной, чем у животных с необработанными дексаметазоном имплантами. Так же худшие результаты показали животные, которым препарат вводили уколами.

До клинических испытаний на людях эту технологию нельзя будет использовать в широкой медицинской практике. Но после окончательной проверки открытие сможет снизить уровень отторжения нейропротезов.

Риски дексаметазона

Несмотря на широкое использование дексаметазона в лечении, этот кортикостероид имеет свои минусы. Он сильно повышает уровень сахара в крови. Это может затруднять выздоровление людей с сахарным диабетом.

Также терапия дексаметазоном может влиять на результаты лечения опухолей головного мозга. Есть ряд исследований, связывающих высокие дозы дексаметазона со значительно худшими прогнозами выживания для таких пациентов. Со статьями можно ознакомиться, например, в метаанализе на PabMed.

В Украине после полномасштабного вторжения россиян количество гражданских и военных, которым требуется протезирование, резко возросло. Для определенных категорий граждан государство оплачивает эту услугу за пациентов. Нейротехнологии тоже активно развивается. Об этом говорится в статье Ивана Шевчука под названием "Нейроинженерия в Украине: исследования, меняющие медицину".