Trattare il dolore con campi magnetici
Gli scienziati hanno progettato un idrogel caricato con particelle magnetiche e neuroni coltivati in laboratorio. Applicando la forza magnetica, i ricercatori sono stati in grado di ridurre la segnalazione del dolore dei neuroni.
Negli Stati Uniti, il dolore cronico è "la causa più comune di disabilità a lungo termine".
Secondo il National Institutes of Health (NIH), oltre 76 milioni di persone negli Stati Uniti, ovvero circa 1 persona su 4, hanno avuto un episodio di dolore durato più di 24 ore.
Di questi, 40 milioni hanno avuto forti dolori. Tali cifre hanno portato i NIH a considerare il dolore cronico "un grave problema di salute pubblica".
In questo contesto, la ricerca di nuove e più efficaci terapie per la gestione del dolore è in corso e di vitale importanza. Ora, i bioingegneri dell'Università della California, Los Angeles (UCLA) hanno progettato un metodo innovativo che potrebbe avere successo laddove altre terapie del dolore avevano precedentemente fallito.
I ricercatori guidati dal ricercatore senior Dino Di Carlo, professore di bioingegneria all'UCLA, si sono proposti di indagare su come la forza magnetica potrebbe essere utilizzata per alleviare il dolore.
Il primo autore dell'articolo è Andy Kah Ping Tay, un ricercatore post-dottorato presso la Stanford University in California. I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista Materiale avanzato.
La forza magnetica riduce i segnali di dolore neuronale
Tay e i suoi colleghi hanno progettato un idrogel utilizzando acido ialuronico, che è una molecola in grado di trattenere l'acqua in modo univoco e che ha ruoli chiave nell'umidità e nell'invecchiamento della pelle. Inoltre, l'acido ialuronico può essere trovato tra le cellule del cervello e del midollo spinale.
Dopo aver creato questo idrogel ialuronico, gli scienziati lo hanno riempito di piccole particelle magnetiche. Quindi, hanno sviluppato un tipo di cellula cerebrale, chiamata neuroni gangliari della radice dorsale, all'interno del gel.
Successivamente, Tay e il team hanno applicato la forza magnetica sulle particelle, che ha consentito la trasmissione del campo magnetico attraverso l'idrogel e alle cellule neurali. Misurando gli ioni di calcio nei neuroni, gli scienziati sono stati in grado di dire se le cellule rispondevano all'attrazione magnetica - e lo hanno fatto.
Infine, i ricercatori hanno aumentato costantemente la forza magnetica e hanno scoperto che così facendo si riduceva la segnalazione del dolore dei neuroni. Nel tentativo di tornare a uno stato stabile, le cellule cerebrali si sono adattate alla stimolazione magnetica diminuendo i loro segnali di dolore.
"I nostri risultati mostrano che attraverso lo sfruttamento dell'omeostasi della rete neurale, che è l'idea di riportare un sistema biologico a uno stato stabile, è possibile ridurre i segnali di dolore attraverso il sistema nervoso [...] In definitiva, questo potrebbe portare a nuovi modi per fornire sollievo dal dolore terapeutico. "
Andy Kah Ping Tay
Anche il Prof. Di Carlo commenta i risultati, dicendo: "Gran parte dei centri di medicina moderna tradizionali utilizzano i farmaci per apportare cambiamenti chimici o molecolari all'interno del corpo per curare le malattie".
“Tuttavia,” aggiunge, “le recenti scoperte nel controllo delle forze su piccola scala hanno aperto una nuova idea di trattamento: usare la forza fisica per avviare utili cambiamenti all'interno delle cellule. La strada da percorrere è lunga, ma questo primo lavoro mostra che questo percorso verso i cosiddetti "meccanoceutici" è promettente ".
