Потенциал света в качестве неинвазивного, альтернативного обезболивающего стал более очевидным благодаря исследованиям, проведенным учеными из неврологического института Монреаля, госпиталя Монреальского университета Макгилла и Центра здоровья университета McGill.
Исследователи разводят мышей со светочувствительными элементами в периферических нейронах, которые, как известно, отвечают за передачу болевых импульсов. Мыши были генетически модифицированы таким образом, что эти нейроны, называемые Nav 1.8+ ноцицепторы, экспрессировали белки которые называются опсинами, которые реагируют на свет, и этот процесс, известен как оптогенетика.
Когда эти сенсорные нейроны подвергаются воздействию желтого света, опсины переносят ионы через мембрану, снижая уровень биоэлектрической активности клеток. Это эффективно отключает нейроны, уменьшая тактильную и тепловую чувствительность мышей.
" Опсины которые мы добавили к этим нейронам, первоначально были выделены из архебактерий и чувствительны к желтому свету", объясняет профессор Филипп Сегела, научный сотрудник неврологического института и госпиталя Монреаля и главный автор статьи. "Когда мы переносим их в нейроны, мы можем контролировать реакции, просто освещая кожу безобидным желтым светом."
Оптогенетика это быстро развивающаяся область исследований с широким спектром применения. В данном случае, активность чувствительных нейронов, передающих болевые импульсы, была снижена в локализованной части тела мыши, в задней лапке, а продолжительность эффекта легко регулировалась с помощью времени воздействия светом. Точность этого метода подчеркивает потенциальные преимущества для использования в организме человека.
Световая терапия на основе оптогенетики будет иметь преимущество по обеспечению обезболивания "по требованию" (Pain Relief) для пациентов, которые могли бы контролировать свою боль путем воздействия света на чувствительную часть тела.
Опиаты часто используются для лечения хронической боли, но они назначаются системно и не направлены на конкретный участок тела, где локализуются боль. Продолжительность воздействия опиатных анальгетиков можно оценить, но без той же точности, как воздействие светом .
Необходимо дальнейшее развитие нейронауки для применения этого метода у человека. Сегела говорит, что есть один возможный способ заставить нейроны человека реагировать на свет , за счет использования безвредного вируса, который может временно доставлять опсины на определенные нейроны, не вызывая побочных эффектов.
Согласно докладу, в ходе обследования Community Health, у 1 в 10 канадцев в возрасте от 12 до 44 лет, (это в общей сложности около 1,5 миллиона человек), отмечались эпизоды хронической боли - боль длится в течение нескольких месяцев или лет. Хроническая боль связана с рядом различных заболеваний, включая диабет, артрит, рак, опоясывающий лишай, ишиас и другие заболевания. Хроническая боль уменьшает способность пациента выполнять повседневные задачи, и может привести к развитию других состояний, таких как нарушения сна и депрессия.
"Хроническая боль становится все более серьезной клинической проблемой и на протяжении многих лет мы полагались только на опиаты, « говорит Сегела. "Хроническая боль трудно лечить из-за толерантности, что делает необходимым увеличение дозировки, что приводит к серьезным побочным эффектам. Оптогенетическая терапия может быть весьма эффективным методом снижения хронической боли, избегая при этом побочных эффектов традиционных обезболивающих препаратов."
Исследование, опубликованное в журнале eNeuro, стало возможным благодаря поддержке Канадского института исследований в области здравоохранения.
