Denna webbsida är endast avsedd för läkare och sjukvårdspersonal med förskrivningsrätt.

Så kan elektroterapi ges utan kirurgi

Forskare vid Lunds och Göteborgs universitet, har framgångsrikt utvecklat temporära, organiska elektroder som smidigt kan integreras i biologiska system. Metoden, som nu publiceras i tidskriften Nature Communications, öppnar upp för en framtid där bioelektronik både kan implanteras i och avlägsnas från kroppen utan kirurgi.

Forskare har utvecklat en teknik där en lösning av nanopartiklar injiceras i vävnaden med hjälp av en nål, inte större än ett mänskligt hårstrå. Tekniken är minimalt invasiv, partiklarna bryts ner och utsöndras ur kroppen efter behandling. Bildkälla: Roger Olsson.

Elektroterapi är en medicinsk behandlingsmetod som använder elektrisk ström för att stimulera kroppens vävnader och nervsystem. Vanligtvis används behandlingen vid kroniska tillstånd som t ex Parkinsons sjukdom eller rubbningar i hjärtrytmen. Men det finns en rad icke-kroniska sjukdomar som cancer och nervskador, som potentiellt kan ha nytta av elektroterapi. Problemet är att det behövs kirurgi för att placera de elektroder av metall, som är nödvändig för behandlingen. I känslig vävnad, som till exempel i hjärnan, innebär det ofta ett mycket svårt ingrepp.

– Vi har istället utvecklat en teknik där en lösning av nanopartiklar, injiceras i vävnaden med hjälp av en nål, inte är större än ett mänskligt hårstrå. Partiklarna, som består av små molekylkedjor (polymerer), organiserar sig sedan själva till en ledande struktur och integreras med kroppens celler, säger Roger Olsson professor i kemisk biologi och läkemedelsutveckling, vid Lunds universitet. Han leder även ett kemilaboratorium vid Göteborgs universitet.

Tillvägagångssättet skiljer sig från konventionella metoder genom att vara minimalt invasiv. Dessutom bryts partiklarna ner och utsöndras ur kroppen efter behandling och behöver alltså inte opereras bort. De elektroder som bildas täcker större ytor än de metallelektroder som används idag, vilket kan göra behandlingen mer effektiv.

–  Vårt arbete integrerar på ett naturligt sätt elektronik med biologiska system, vilket öppnar upp för terapier av svårbehandlade icke-kroniska sjukdomar. I studien har vi använt oss av zebrafiskar som utgör en utmärkt modell för att studera organiska elektroder i hjärnstrukturer, avslutar Martin Hjort, forskare vid Lunds universitet och försteförfattare till studien.

Publikation: In situ assembly of bioresorbable organic bioelectronics in the brain. Nature Communications 24 juli 2023

 

Bättre analysering kan förbättra diagnostiken av Parkinsons sjukdom

Bättre och tydligare data hjälper oss att förstå hur omfattande lokala nätverk i hjärnan påverkas hos patienter.

En metod kan påskynda diagnos och eventuellt behandling av patienter, och hjälpa hjärnan att återgå till en mer hälsosam aktivitet. Foto: Format Arw/Unsplash.

Hjärnavbildningstekniken magnetencefalografi (MEG) tillsammans med beräkningsmodeller av hjärnan ger en mer omfattande förståelse av hur neurala nätverk i hjärnan påverkas av sjukdomar som Parkinsons sjukdom. Detta möjliggör bättre diagnostik av patienter och kan bana väg för effektivare behandlingar i framtiden.

Det är slutsatsen i en studie som genomförts av KTH-forskarna Pascal Helson och Arvind Kumar i samarbete med kollegor från Karolinska Institutet, National MEG facility (NatMEG) och Köpenhamns universitetssjukhus.

Resultaten har publicerats i tidskriften Nature Parkinson’s disease.

Mer omfattande än först trott

Parkinsons sjukdom förknippas vanligtvis med förändringar i en persons motoriska förmåga, men de kognitiva effekterna av sjukdomen är lika allvarliga. Detta har fått forskarna att misstänka att nervskadorna i hjärnan är mer omfattande än vad man först trodde.

Dagens diagnostik och behandling av Parkinsons sjukdom omfattar inte bedömning av sensoriska symtom, utan stor vikt läggs istället vid de motoriska delarna av hjärnan. Men genom att använda MEG-tekniken lyckades Helson och hans kollegor studera delar av hjärnan som sällan undersöks för hjärnsjukdomar.

MEG upptäcker förändringar i hjärnaktiviteten på ett mindre obehagligt sätt för patienten och med mycket högre upplösning än till exempel MRT.

– MEG medför inget obehag för patienten, förklarar Arvind Kumar. Patienten sitter under en hjälm, men maskinen rör inte patientens huvud. De måste dock vara så stilla som möjligt, utan några rörelser.

Långsammare aktivitet

Forskarna tittade på hela cortex (den grå substansen precis under vårt skallben) och fann att patienter som har utvecklat Parkinsons sjukdom har skador fördelade över hela hjärnan. De största sjukdomsrelaterade förändringarna sågs i hjärnans sensoriska regioner. Detta är förvånande med tanke på att Parkinsons sjukdom inte är känd för att påverka sinnen exempelvis synen.

Forskarna använde beräkningsmodeller av hjärnan för att vägleda vilken aspekt av MEG-signalerna som skulle studeras. De fann att fluktuationerna i hjärnaktiviteten var mycket långsammare hos patienter med Parkinsons sjukdom än hos friska individer.

Den långsammare fluktuationen tyder på dålig kommunikation mellan nervcellerna, vilket är resultatet av en obalans i neurotransmittorerna, som överför kemiska ”meddelanden” från en nervcell till nästa målcell.

Snabbare diagnos

Genom att styra dataanalysen med hjälp av beräkningsmodeller av hjärnan kunde forskarna få ut data som ger djupare insikter i hur lokala hjärnnätverk påverkas hos Parkinsonpatienter.

Pascal Helson och hans kollegor hävdar att deras resultat ger upphov till hypoteser som bör testas ytterligare i djurmodeller av sjukdomen. Om de bekräftas kan de bidra till en mer detaljerad bedömning av patienter med Parkinsons sjukdom.

– Denna metod kan påskynda diagnos och eventuellt behandling av patienter, och hjälpa hjärnan att återgå till en mer hälsosam aktivitet, säger Helson.

Arbetet finansierades av Vetenskapsrådet och Digital Futures. Det är en del av Digital Futures-projektet dBRAIN.

Ny studie förklarar hur luftföroreningar ökar risken för demens

Även låga koncentrationer av luftföroreningar är förknippade med sämre hälsa, och tidigare forskning har hittat ett samband mellan luftföroreningar och demensrisk. Nu har forskare vid bland annat Karolinska Institutet undersökt detta samband. Studien, som publicerats i tidskriften Neurology, bidrar till ökad förståelse för de biologiska mekanismer som kan förklara varför luftföroreningar tycks öka risken för att utveckla demens.

Giulia Grande (tv) och Debora Rizzuto. Foto: Stefan Zimmerman.

– Det finns en betydande indirekt effekt av luftföroreningar på demens, säger Giulia Grande, forskare vid institutionen för neurobiologi, vårdvetenskap och samhälle, Karolinska Institutet och studiens förstaförfattare.

I studien har forskare vid bland annat Karolinska Institutet, Danderyds sjukhus, och Oxford University, Storbritannien, i upp till 12 år studerat drygt 2 500 vuxna, med en medelålder på 73 år och bosatta i centrala Stockholm.

Deltagarna genomgick kliniska undersökningar och blodprover samt omfattande utvärderingar från läkare, sjuksköterskor och psykologer.

Innan studien inleddes beräknades de årliga genomsnittliga nivåerna av PM2,5 på deltagarnas hemadresser. PM2,5 är en term som används för att beskriva mycket små luftburna partiklar som kan ha negativa hälsoeffekter.

70 procent förhöjd risk

Resultaten visade att mycket små ökningar av PM2,5 innebär en 70 procent förhöjd risk att utveckla demens. I början av studien tittade forskarna också på nivån av två vitamin B-relaterade aminosyror, homocystein och metionin, i deltagarnas blod. Forskarna undersökte sedan om dessa aminosyror förändrade risken för demens relaterat till luftföroreningar.

Forskarna fann att risken för att utveckla demens delvis berodde på en interaktion mellan luftföroreningar och homocystein respektive metionin.

Skyddande aminosyra

Den roll som homocystein spelade observerades endast hos deltagare som hade utvecklat hjärt-kärlsjukdomar, medan den skyddande rollen för metionin troligen var oberoende av utvecklingen av hjärt-kärlsjukdomar

– Dessa aminosyror spelade en roll för att öka eller minska risken för demens orsakad av luftföroreningar. Det tyder på att luftföroreningar påverkar utvecklingen av demens på flera sätt, säger Debora Rizzuto, studiens sistaförfattare och senior forskare vid institutionen för neurobiologi, vårdvetenskap och samhälle, Karolinska Institutet.

Nästa steg i forskningen är att fortsätta kartlägga mekanismerna genom vilka luftföroreningar orsakar demens.

– Det är ännu långt kvar, men våra resultat tyder på att flera vägar finns på plats för att fastställa demensrisken kopplad till luftföroreningar och detta understryker behovet av ytterligare forskning om den exakta biologiska mekanismen, säger Giulia Grande.

Studien har finansierats av bland annat Socialdepartementet, Vetenskapsrådet och Forskningsrådet för hälsa, arbetsliv och välfärd. Forskarna rapporterar inga intressekonflikter.

Nya data kring långtidsbehandling av SMA med nusinersen

Publicerade NURTURE-data lyfter fram motoriska milstolpar hos presymtomatiska spädbarn med systemisk muskelatrofi (SMA) som behandlats med SPINRAZA (nusinersen) och ger insikter om mått på sjukdomsaktivitet.

  • Efter ca fem års nusinersen-behandling av presymtomatiska barn var den motoriska funktionen bibehållen eller förbättrad. 23 av 25 barn gick självständigt och samtliga var vid liv.
  • Analyser av NURTUREs inklusionskriterier har gett viktiga insikter gällande definitionen av presymptomatisk SMA.
  • Nya analyser tyder på att små skillnader i baslinjeegenskaper är viktiga att ta hänsyn till vid tolkning av kliniska studier och att dessa kan ge information om förväntade resultat hos SMA-patienter vid tidigt insatt behandling under spädbarnsåren.

Läs hela pressmeddelandet här.

Lewykroppssjukdom kan upptäckas innan symtom

Lewykroppssjukdom är den näst vanligaste formen av neurodegenerativa hjärnsjukdomar efter Alzheimer sjukdom. En forskargrupp från Lund universitet visar nu att sjukdomen med hjälp av ett ryggvätskeprov, kan upptäckas innan symtom. Deras fynd, som publiceras i Nature Medicine och presenteras under Alzheimer’s Association International Conference, visar också att nedsatt luktförmåga är starkt kopplat till Lewybodysjukdom redan innan andra tydliga symtom hunnit utvecklats.

Oskar Hansson, professor i neurologi vid Lunds universitet och överläkare på Skånes universitetssjukhus. Foto: Lina Haskel.

Lewykroppssjukdom är ett samlingsbegrepp för Parkinsons sjukdom och Lewykroppsdemens. När rörelsesvårigheter är mer dominerande kallas sjukdomen Parkinsons sjukdom och när kognitiva funktionsnedsättningar är dominerande används begreppet Lewykroppsdemens.

– Lewykroppssjukdom beror på att proteinet alfa-synuklein felveckas i hjärnan. När detta händer klumpar proteinet ihop sig och bildar så kallade Lewykroppar, vilket skadar nervcellerna, säger Oskar Hansson, professor i neurologi vid Lunds universitet och överläkare på Skånes universitetssjukhus.

Tills helt nyligen kunde man inte med säkerhet avgöra om en person med rörelsesvårigheter eller kognitiva funktionsnedsättningar hade Lewykroppar i hjärnan, förrän efter denne avlidit. Men nu kan man med ett ryggvätskeprov se om personen har det felveckade proteinet. Oskar Hanssons forskargrupp har precis avslutat en stor studie som involverar drygt 1100 personer, där ingen av deltagarna initialt uppvisade några kognitiva nedsättningar eller rörelsesvårigheter. Trots det visade det sig att nära tio procent hade Lewykroppar i hjärnan enligt ryggvätskeprovet. Det går alltså att upptäcka Lewykroppssjukdom redan innan de första symptomen visar sig.

– Trots att personerna inte hade några kognitiva eller neurologiska problem i början av studien, såg vi att de med Lewykroppar i hjärnan försämrades i sina kognitiva funktioner över tid. Det var också de som utvecklade Parkinsons sjukdom eller Lewykroppsdemens under de kommande åren.

En mycket intressant upptäckt var också att Lewykroppar är starkt associerat med nedsatt luktsinne, redan innan andra symptom har hunnit utvecklas. Luktsinnet försämras även när sjukdomen framskrider. Sambandet är så tydligt, att det skulle kunna vara motiverat att screena personer över 60 år med ett lukttest, för att sedan gå vidare med en testning av ryggvätska om man vill hitta Lewykroppssjukdom tidigt, menar Oskar Hansson.

– Just nu utvecklas flera läkemedel riktade mot Lewykroppar, som man hoppas ska kunna bromsa sjukdomen. Troligtvis har denna typ av läkemedel störst chans till en bra effekt om det sätts in tidigt i sjukdomsförloppet. Hade man kunnat hitta symptomfria personer med nedsatt luktsinne där testet för Lewybodykroppar är positivt, skulle dessa kunna vara delaktiga i läkemedelsprövningar, med syfte att utveckla nya mediciner för att tidigt stoppa sjukdomen.

Oskar Hansson understryker dock att det finns många orsaker till luktbortfall som inte har med Lewykroppsdemens att göra, varför testning med ryggvätskeprovet är viktigt.

Hjärnförändringar som samverkar

I en andra publikation studerade forskargruppen även drygt 800 personer med kognitiva svårigheter och såg att omkring var fjärde av dessa hade ett testresultat som talande för Lewykroppssjukdom. Omkring 50 procent av de med Lewykroppssjukdom hade även ansamling av proteinerna amyloid och tau, som är associerade med Alzheimers sjukdom. För personer som både hade amyloid och tau, samtidigt som Lewykroppar, var sjukdomsförloppet snabbare. Det tyder på att dessa hjärnförändringar samverkar, vilket är av stor klinisk vikt för att kunna förutsäga hur patientens prognos blir.

– Jag tror att detta test för Lewykroppssjukdom kommer börja användas inom relativt kort för att förbättra diagnostik och prognosbestämning på kliniker som tar hand om personer med rörelsestörningar och kognitiva symtom.

Oskar Hansson hoppas att – precis som för Alzheimers sjukdom – kunna utveckla ett blodprov även för Lewykroppssjukdom. En av utmaningarna med detta är att koncentrationen av proteiner som kommer från hjärnan ofta är 100-1000 gånger lägre i blodet än i ryggvätskan, vilket kan göra det svårt att detektera Lewykroppsförändringar.

– För fem år sedan trodde vi å andra sidan, knappt att det skulle ske för Alzheimers sjukdom och nu är det verklighet. Så vi satsar mycket på att förfina metodiken och jag är optimistiskt inför framtiden.