Epidurális ingerlés: talán nem áttörés, de azért bíztató

Az idegtudományban a gerincvelő mindig csak mint az agy másodhegedűse kerül említésre, viszont az orvosi gyakorlatban már valamivel nagyobb figyelmet kap, hiszen viszonylag gyakran sérül és ez könnyen okozhat életreszóló bénulást. Ezek a sérülések egyelőre sajnos gyógyíthatatlanok, de a legmerészebb kutatócsoportok megdöbbentő terápiás módszereket fejlesztenek, amelyekhez óriási reményeket fűznek. Az egyik ilyen módszer az epidurális ingerlés, melyet egyesek az orvostudomány legújabb forradalmaként harangoztak be. A valóság ettől valamivel árnyaltabb, de az epidurális ingerlés azért még így is figyelmet érdemel.

A gerincsérülés okozta bénulás áthidalása

A gerincsérülés igen gyakori, Magyarországon például évente néhány száz esettel lehet számolni. A gerincsérülés tulajdonképpen a gerincvelőben futó idegpályák átmetsződése révén produkál tüneteket. A pályákat alkotó idegsejtnyúlványok képezik az összeköttetést például a periférián elhelyezkedő receptorok (tapintás, hő, fájdalom) és az agy, illetve az izmok és az agy között, így sérülésük érzéskiesést, illetve bénulást okozhat. Mivel sajnos a központi idegrendszer regenerációs képessége gyenge, a gerincvelői nyúlványok átmetsződése miatt kialakuló tünetek általában maradandók.

mozgatopalya.png
Az agykéregtől a gerincvelő mozgató idegsejtjeihez futó rostok, a mozgató pályák átmetsződése okozza a bénulást (Forrás: neuroscientificallychallenged.com).

A bénulás esetében a probléma forrása voltaképpen az, hogy az agyban kialakuló ún. mozgató parancsok nem tudnak eljutni a gerincvelőben lévő mozgató idegsejtekhez, amik az izmok összehúzását okoznák. A probléma egyik elképzelhető megoldása az agy és a gerincvelő kapcsolatának áthidalása: ha az agyban kialakuló mozgató parancsokat mondjuk egy eszköz segítségével regisztrálni lehetne, ez az eszköz továbbíthatna egy jelet egy gerincvelői egységnek, ami aztán ott újra az idegrendszer nyelvére fordítaná a digitális kódot. Egyelőre az agyban kialakuló mozgató parancsok pontos kiolvasása nem kivitelezhető, viszont a gerincvelő ingerlése révén létrehozhatók olyan izommozgások, amik lehetővé tehetik például az állást és a járást is.

Ez nem olyan meglepő, hiszen a fiziológusok már évszázadokkal ezelőtt megfigyelték, hogy a lefejezett béka néhány perccel a beavatkozás után normális testhelyzetet vesz fel és a különféle ingerekre is normálisan reagál: lelöki a testéről a kellemetlenséget okozó tárgyakat és akár el is ugrik a fájdalmas ingerek elől. Ez azt jelenti, hogy a gerincvelőben megvannak az összetett mozgások koordinálásához szükséges hálózatok, vagyis akár az agy befolyása nélkül is létrehozhatók lehetnek a járáshoz szükséges izomösszehúzódások.

Epidurális ingerlés a gyakorlatban

Persze az, hogy a béka, vagy más gerincesek esetében a gerincvelő az agy nélkül is képes bonyolult mozdulatok létrehozására, még nem egyértelmű bizonyítéka annak, hogy ez az emberre is igaz. Az első erre utaló eredményt egy teljesen más céllal beültetett eszköz produkálta a 70-es években.

epidural_stimulator.png
A gerincvelő felszínére egy több elektródát tartalmazó lapot helyeznek, melyet a csípőhöz illesztett stimulátor működtet. Az elektródák aktiválódása programozható, így az eszköz elvileg különféle mozdulatokat tehet lehetővé.

Az eszközt krónikus fájdalomtól szenvedő betegek gerincvelőjén, az azt burkoló kemény hártyán  helyezték el (a hártya latin neve dura mater – innen az „epidurális” kifejezés). A kísérletet a Melzack és Wall nevéhez fűződő elképzelés, a fájdalom kapuelmélete ihlette. A 60-as években végzett kísérleteik eredményei alapján vetődött fel, hogy egy elég erős inger képes lehet felülírni egy fájdalmasat, például ezért enyhítheti a szenvedést a fogorvosi székben a karfa megszorítása. A kísérletek során kiderült, hogy az ingerlés hatására akár a lebénult izmok is összehúzódhatnak. Nem sokkal később már a gerincsérült betegeknek beültetett eszköz által kiváltott ritmikus mozgásokról számoltak be a kutatók. A 2000-es évek elején aztán mások egy olyan esettanulmányt publikáltak, amely szerint egy részlegesen lebénult gerincsérült férfi az epidurális stimulátorral végzett több hónapnyi tréninget követően újra képes volt járni az eszköz segítségével.

2009-ben egy amerikai kutatócsoport egy teljesen lebénult betegnek ültette be az eszközt, aki néhány hónapnyi tréning után már saját lábára tudott állni. Ez már önmagában hatalmas előrelépésnek számított volna, de emellet a páciens egyszercsak arra figyelt fel, hogy képes akaratlagosan mozgatni a nagy lábujját. Ez teljességgel váratlan volt, hiszen ekkor úgy vélték, hogy az ingerlés pusztán a gerincvelői hálózatok aktiválása révén válthat ki mozgást. Az eredményeket 2011-ben publikálták, természetesen a tudományos közösség általános szkepticizmusa mellett. A következő években azonban egyre több különböző kutatócsoport erősítette meg az eredményeket. Legutóbb 2018 őszén publikáltak három vizsgálatot, amelyekben összesen 8 páciens eredményeiről számolt be három különböző kutatócsoport: hatan képesek voltak segítséggel járni, ketten pedig az önálló felállásig jutottak el. Ugyan a gerincsérülés következményei közül a betegek szerint a bénulás a legkellemetlenebb, azért más problémák is megkeseríthetik az életüket. Nem ritka, hogy gondok vannak a vérnyomással, illetve a szexuális funkciók és az ürítés kontrollja is elveszhetnek. Az eddig publikált tanulmányokban több példa is volt ezen zavarok megszűnésére.

assistedwalking.jpg
Egy páciens tréning közben (Forrás: Luke Sharrett, Nature).

A sok bíztató eredmény mellett azért az árnyoldalt sem illik említés nélkül hagyni. Egy betegnél például az epidurális ingerlés fájdalmas izomrángásokat okozott, ami miatt el is kellett távolítani az eszközt. Egyelőre nem sok embernek ültettek be epidurális stimulátort a bénulás megszűntetésének céljából, így nem lehet tudni, hogy milyen gyakorisággal jelentkezhetnek káros hatások. Az is látszik a fent említettekből, hogy az eszköz nem csodaszer, kitartó munkára van szükség a betegek részéről a javulás eléréséhez. Végső soron azonban ezek az apró lépések is elképesztően sokat jelenthetnek a betegeknek, ráadásul még nem tudjuk, hogy hova vezethet a terápia hosszú távú alkalmazása.

Kilátások

Az epidurális ingerlés összességében eddig tehát bíztató eredményeket szült, talán felesleges is külön hangsúlyozni, hogy mennyit jelenthet a gerincsérült betegek számára, ha sikerül újra saját lábukra állniuk. Érdekes módon azonban jelenleg nem ismert a hatások neurofiziológiai háttere. A legmeglepőbb jelenség az, hogy a betegek a stimulátor kikapcsolása után is képesek lehetnek a végtagjaik mozgatására. A szakértők túlnyomó többsége szerint a magyarázat abban rejlik, hogy ezeknél a betegeknél fennmaradtak bizonyos összeköttetések az agy és a gerincvelő között, melyek az epidurális ingerlés hatására, az idegrendszer plaszticitása (változékonysága) révén, képessé válnak újra ellátni az elvesztett funkciókat, vagy azoknak legalábbis egy részét.

Ez azt jelenti, hogy egyes esetekben sajnos nem lenne értelme beültetni az eszközt, viszont egyelőre nincs megfelelő módszer a betegek előszűrésére, ami azért is problémás, mert maga a műtét sem teljesen veszélytelen. Ezen felül az eszköz beültetésének és üzemeltetésének paraméterei sincsenek még optimalizálva. Elképzelhető, hogy például a stimulátor konkrét felépítését, a beültetés helyét, illetve az ingerlés paramétereit az egyes betegek speciális igényeihez igazítva lehetne elérni a legoptimálisabb kimenetet, azonban egyelőre ezek finomságairól gyakorlatilag semmit sem tudunk. Annyi biztos, hogy az epidurális ingerlés klinikai gyakorlatba ültetéséhez még várni kell néhány évet, viszont mostmár egyáltalán nem tűnik lehetetlennek, hogy az ezidáig gyógyíthatatlannak tartott végtagbénulás egyes esetei a jövőben helyreállíthatók legyenek.

Ez a cikk az Élet és Tudomány 2019/39. számában jelent meg.

Források:

https://www.nature.com/articles/d41586-019-02306-z

https://www.nature.com/articles/s41586-018-0649-2