Nervenkühlimplantate könnten eine schmerzlindernde Alternative zu Opioiden bieten, sagen Forscher | Medizinische Forschung

Ein Implantat, das Nerven kühlen kann, um Schmerzsignale zu blockieren, wurde von Forschern enthüllt, die sagen, dass das Gerät eine Alternative zu Medikamenten wie Opioiden bieten könnte.

Das Team hinter dem Gerät sagt, dass es Vorteile für die Behandlung akuter Schmerzen bringen könnte, wie sie nach Amputationen, Nerventransplantationen oder Dekompressionsoperationen der Wirbelsäule auftreten.

„Wir sind optimistisch, dass dies einen sehr vielversprechenden Ausgangspunkt für einen technischen Ansatz zur Schmerzbehandlung darstellt“, sagte Prof. John Rogers von der Northwestern University in Illinois, USA, ein Mitautor der Studie.

Aber, warnte Rogers, es kann einige Zeit dauern, bis das Implantat für Patienten verfügbar ist. „Wie bei jedem implantierbaren Gerät kann der Regulierungsprozess langsam sein und typischerweise viel umfangreichere Tiermodellstudien über einen Zeitraum von Jahren umfassen“, sagte er.

Schreiben in der Zeitschrift Science, berichtet das Team, wie das Gerät, das bisher nur an Ratten getestet wurde, eine Pumpe, ein externes Kontrollsystem und ein Implantat aus einem weichen, gummiartigen Polymer beinhaltet. Letzteres enthält eine versiegelte Ansammlung winziger Kanäle, die in dem Teil des Implantats, der wie eine Manschette um den Zielnerv sitzt, einen Serpentinenpfad bilden.

Wenn man flüssiges Kühlmittel und trockenen Stickstoff durch den gewundenen Weg des Implantats fließen lässt, verdampft die Flüssigkeit, was zu einem Temperaturabfall führt. Diese Temperaturänderung wird von einem elektronischen Sensor im Gerät verfolgt, wodurch der Fluss gesteuert und die Temperatur am Nerv konstant gehalten werden kann.

„Alle Körperprozesse basieren auf chemischen Stoffwechselreaktionen, Ionenbewegungen und Flüssigkeitsströmen [such as blood] – die sich alle durch Abkühlung verlangsamen“, sagte Rogers.

„Der Nettoeffekt, wenn Kälte auf einen Nerv angewendet wird, besteht in der Blockierung elektrischer Signale“, fügte er hinzu und stellte Ähnlichkeiten mit dem betäubenden Gefühl in den Fingerspitzen fest, das bei kaltem Wetter auftreten kann.

Unter anderem verfolgte das Team zwei Ratten mit einer Verletzung, die Ischiasschmerzen verursachte, und zeichnete über einen Zeitraum von drei Wochen die minimale Kraft auf, die auf die Hinterpfote ausgeübt werden musste, damit das Tier die Pfote zurückzieht. Diese Daten wurden dann mit denen von drei Ratten verglichen, die ähnlich verletzt waren, aber das Implantat trugen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Kühlphasen des verletzten Nervs von 37 °C auf 10 °C zu einer Schmerzlinderung führten, mit einer siebenfachen Steigerung der Kraft, die auf die Pfote ausgeübt werden konnte.

Das Team sagt, dass das Implantat eine Reihe von Vorteilen hat – einschließlich der Tatsache, dass es im Gegensatz zu Opioiden nicht süchtig macht. Da das Implantat zudem aus wasserlöslichen und biokompatiblen Materialien besteht, kann es nach Gebrauch im Körper abgebaut werden.

„Die typische Betriebslebensdauer liegt im Bereich von Wochen und die entsprechende Zeit bis zur vollständigen Auflösung im Bereich von Monaten“, sagte Rogers, der sagte, dass das Implantat als Verlängerung der ersten Operation eines Patienten eingesetzt werden könnte.

Prof. David Bennett, ein Experte für Schmerzen an der Universität Oxford, sagte persönlich, dass es notwendig sei, Alternativen zu Schmerzmitteln wie Opioiden zu finden, und lobte die Konstruktion des Implantats.

Aber, sagte er, der Ansatz hat potenzielle Nachteile, einschließlich der Tatsache, dass das Gerät zwar Schmerzen lindern kann, aber alle Arten von Nervenfasern blockieren würde, einschließlich derer, die anderen Empfindungen wie Berührung und denen von Muskeln dienen, was möglicherweise zu einer erheblichen Schwäche führen würde.

„Das Problem ist, dass es bisher nur sehr wenig Spezifität für Schmerzen gibt“, sagte Bennett. „Schließlich gibt es möglicherweise einen Teil der Menschen, bei denen die Kühlung die Schmerzen verschlimmern könnte, und wir müssten auch die Nebenwirkungen einer langfristigen Kühlung berücksichtigen.“

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