Ученые использовали свет для лечения паралича гортани

02.06.2015, 15:44 Медицина

Исследователи Университета Бонна обнаружили способ стимулирования мышц гортани мышей с использованием света, что в долгосрочной перспективе может быть использовано для лечения паралича гортани, который вызывает трудности в речи и дыхании.

Мышцы реагируют на стимуляцию нервных соединений. Как правило, свет не может быть использован, чтобы инициировать эти сокращения. Но несколько лет назад была обнаружена экзотическая группа молекул, Channelrhodopsins в зеленых водорослях. Channelrhodopsins являются ионными каналы, которые открываются, при воздействии света. Если channelrhodopsins находятся в мышце и интегрированы в отдельные клетки мышц, то при воздействии света, каналы открываются и положительно заряженные ионы текут в мышечные клетки, заставляя их сокращаться.

Этот функциональный принцип был обнаружен несколько лет назад. В 2010 году в Бонне использовали этот метод, чтобы стимулировать сердце у мышей. Тем не менее, мышцы гортани являются частью скелетной мускулатуры, «а скелетные мышцы действуют по другим правилам», говорит руководитель исследования Philipp Sasse.

Соавтор разработки Tobias Bruegmann: «Впервые мы смогли показать, что световые импульсы могут создавать статические сокращения. В зависимости от того, куда мы направляем луч света, мы может стимулировать отдельные группы мышц, точно так же организм делает это через нервы».

Исследователи надеются, что в результате, этот способ может указать путь к новым подходам в лечении. Через несколько лет, например, люди с параличом гортани могут извлечь из этого пользу. Паралич гортани может произойти после операции на щитовидной железе, и при других патологических процессах, которые влияют на нервы гортани. Она играет важную роль в речи и глотании, но самое главное в дыхании: когда вы дышите, мышцы гортани тянут голосовые связки друг от друга так, что воздух может поступать в легкие. В случае полного паралича, пациент не может дышать.

К сожалению, электрические стимуляторы мало эффективны в восстановлении функции гортани, «потому что есть разные мышцы с противоположной функцией близко друг к другу,» объясняет отоларинтолог Tobias van Bremen. «Почти невозможно стимулировать эти мышцы по отдельности с помощью электродов. Световой способ — перспективный подход».

Исследователи Бонн уже показали, что он работает на животных — они были в состоянии использовать свет, чтобы открыть проход воздуха у мышей. Тем не менее, требуется преодоление некоторых технических проблем для внедрения метода. Исследователи в настоящее время тестируют методы переноса генов, а также оптические стимуляторы.