Потенциал света как неинвазивной, узконаправленной альтернативы обезболивающим стал более очевидным благодаря исследованиям, проведенным учеными из Монреальского неврологического института и больницы Университета Макгилла и Центра здоровья Университета Макгилла.
Исследователи вывели мышей с признаками светочувствительности периферических нейронов, которые, как известно, ответственны за передачу боли. Мыши были генетически модифицированы так, что эти нейроны, названные Nav 1.8+ ноцицепторов, экспрессируют белки, называемые опсинами, которые реагируют на свет – процесс, известный как оптогенетика.
Когда эти сенсорные нейроны подвергаются воздействию желтого света, опсины перемещают ионы через мембрану, снижая уровень биоэлектрической активности клеток. Это эффективно отключает нейроны, снижая чувствительность мыши к прикосновениям и нагреву.
"Опсины, которые мы добавили к этим нейронам, изначально были выделены из архебактерий и воспринимают желтый свет," объясняет профессор Филипп Сегела, научный сотрудник Монреальского неврологического института и больницы и старший автор статьи. "Когда мы передаем их нейронам, мы можем контролировать их реакцию, просто освещая кожу безобидным желтым светом."
Оптогенетика – это растущая область исследований с широким спектром приложений. В этом случае активность нейронов, сигнализирующих о боли, была снижена в определенной части тела мыши, в задней лапе, и продолжительность эффекта можно было легко контролировать с помощью количества времени, в течение которого применялся свет. Точность этого метода подчеркивает потенциальные преимущества для использования на людях.
Световая терапия, основанная на оптогенетике, имеет то преимущество, что "по запросу, по требованию" обезболивание (обезболивание) для пациентов, которые могут контролировать свою боль, направляя свет на чувствительную часть тела.
Опиаты сегодня являются наиболее часто используемым лечением хронической боли, но они часто используются системно и не направлены на конкретную область тела, пораженную болью. Продолжительность действия опиатов можно оценить, но не с такой точностью, как луч света.
Для применения этого метода обезболивания у людей необходимы дальнейшие достижения в области нейробиологии. Сегела говорит, что один из возможных способов сделать человеческие нейроны светочувствительными – это использование безвредного вируса, который может временно доставлять опсины к определенным нейронам, не вызывая побочных эффектов.
Согласно отчету Community Health Survey, каждый десятый канадец в возрасте от 12 до 44 лет, около 1.5 миллионов человек испытали хроническую боль – боль, которая длилась в течение нескольких месяцев или лет. Хроническая боль связана с рядом различных заболеваний, включая диабет, артрит, рак, опоясывающий лишай и радикулит. Хроническая боль снижает способность больного выполнять повседневные задачи и может привести к другим проблемам со здоровьем, таким как нарушения сна и депрессия.
"Хроническая боль становится все более серьезной клинической проблемой, и в течение многих лет мы полагались только на опиаты," говорит Сегела. "Трудно лечить из-за толерантности, что вызывает необходимость увеличения дозировки, что приводит к серьезным побочным эффектам. Оптогенетическая терапия может быть высокоэффективным способом облегчения хронической боли, избегая при этом побочных эффектов традиционных обезболивающих."
Исследование, опубликованное в журнале eNeuro, стало возможным при поддержке Канадских институтов медицинских исследований, Совета по естественным и инженерным исследованиям, Квебекской сети исследований боли и Фонда Луизы и Алана Эдвардс.