بر اساس تحقیقات جدیدی که در Nature Biomedical Engineering منتشر شده است، نورومدولاسیون با امواج فراصوت یا اولتراسوند می تواند از بروز هایپرگلایسمی یا بازگشت دیابت نوع 2 در موش های آزمایشگاهی، موش های صحرایی و خوک ها جلوگیری کند.

تیمی از دانشمندان چندین موسسه از اولتراسوند متمرکز محیطی((pFUS[1] برای تحریک اعصاب کنترل کننده ی سیستم پورتال کبدی (که خون را از دستگاه گوارش و طحال به کبد باز می گرداند) استفاده کردند، هر دو مسیر عصبی کبد-مغز. این تیم افزایش حساسیت به انسولین، جذب گلوکز و استفاده از سوبسترای انرژی(گلوکز) را مشاهده کردند. این تحریک، هومئوستازی گلوکز کل بدن، به ویژه پایداری حفظ قند خون در محدوده ی سالم طبیعی را بهبود بخشید.

کریستوفر پولئو از مرکز تحقیقات شرکت جنرال الکتریک، گفت: استفاده از اولتراسوند می‌تواند نحوه ی استفاده از دستگاه‌های الکترونیکی را برای تعدیل سیستم عصبی بدن در پزشکی بیوالکترونیک، برای درمان بیماری‌هایی مانند دیابت نوع 2، تغییر دهد. روش‌های غیردارویی و مبتنی بر دستگاه، برای تقویت یا جایگزینی درمان‌های دارویی فعلی ممکن است یک انتخاب درمانی جدید را برای پزشکان و بیماران در آینده ایجاد کند.

این پژوهش نقطه عطف، یک تلاش مشترک چند ساله توسط مهندسان و دانشمندان در  GE Research، آزمایشگاه DiCarlo از دانشکده مهندسی  UCLA Samueli، آزمایشگاه Shin از کالج پزشکی آلبانی، آزمایشگاه‌های Chavan و Zanos در مؤسسه تحقیقات پزشکی Feinstein در Northwell Health و آزمایشگاه هرتزوگ در دانشکده پزشکی ییل بود.Stavros Zanos ، یکی از نویسندگان این مقاله گفت: این تحقیق برای درک ارتباط و مکانیسم اثرات فیزیولوژیکی و متابولیکی کوتاه مدت و بلندمدت نورومدولاسیون شروع شد، که حلقه مفقوده ی درک، بهینه سازی و بکارگیری درمان های نورومدولاسیون بصورت بالینی است.

هدف این مطالعه تعیین این موضوع بود که آیا امواج اولتراسوند پالسی می‌تواند مسیرهای نورومتابولیک محیطی را تعدیل کند یا خیر و اگر جواب مثبت است چگونه. محققان ابتدا مدل‌های چاق دیابتی زاکر(ZDF)  و مدلهای دیابت نوع 2 ناشی از چاقی تغذیه ای را بررسی کردند. هر یک از حیوانات ابتدا تحت هدایت تصویری موضوعی و علامت گذاری پورتا هپاتیس (محل آناتومیک شبکه عصبی کبدی) قرار گرفتند. سپس محققانpFUS غیر تهاجمی را به پورتا هپاتیس هدایت کرده و یک بار در روز درمان‌های سونوگرافی 3 دقیقه‌ای را برای تعدیل نورون‌ها در شبکه کبدی پورتال انجام دادند.

سونوگرافی با استفاده از یک پروب تحریکpFUS با فرکانس 1.1 مگاهرتز انجام شد که محرک اولتراسونیکی با مشخصات 200 میلی ولت در هر پالس، 150 سیکل انفجاری و یک دوره انفجاری 500 میکروثانیه ای را ایجاد می کرد. این تیم همچنین درمان‌های ساختگی را برای حیوانات کنترل ارائه کردند که تمام مراحل درمان به جز فعال‌سازی مبدل pFUS را دریافت می کردند.

هنگامی کهpFUS ، به مدت 40 روز بر روی موش‌های صحرایی ZDF انجام شد، این درمان از شروع هایپرگلایسمی (افزایش قند خون)، هایپرانسولینمی ضعیف (غلظت بالای انسولین در خون) در مقایسه با گروه‌های شاهد تحت درمان شم، جلوگیری کرد و قندخون را در سطوح قابل مقایسه با موش های غیردیابتی حفظ کرد. پس از 20 روز درمان، محققان زیرمجموعه‌ی موش‌های صحرایی تحت درمان و شم را با هم تعویض کردند. این بارpFUS ، گلوکز در گردش را در حیوانات با هایپرگلیسمی شدید کاهش داد- این گروه همان گروه شاهد قبلی بودند. سه روز پس از قطع pFUS، گروهی که قبلا تحت درمان قرار گرفته بودند، دچار هایپرگلایسمی شدند.

این تیم نتایج مشابهی را در مدل‌های دیابت نوع 2 چاق ناشی از رژیم غذایی، از جمله کاهش قندخون به غلظت طبیعی حداقل برای پنج هفته پس از درمان، مشاهده کردند. ویکتوریا کوترو از پژوهشگران جنرال الکتریک می‌گوید: تحریک pFUS هم در مدل‌های ژنتیکی دیابت و هم در مدل‌های دیابت نوع 2 ناشی از رژیم غذایی، مؤثر بود.

محققان درمان‌های مشابهی را روی موش‌های آزمایشگاهی و خوک‌های مینیاتوری انجام دادند که نشان‌دهنده اثر مثبت pFUS بر تحمل گلوکز و استفاده از گلوکز بود. آنها همچنان تحقیقات پیش بالینی خود را ادامه می‌دهند. جفری اش از GE Research، گفت: ما هنوز در حال تعیین دفعات درمان‌های مورد نیاز برای حفظ بهبودی از دیابت تحت پارامترهای مختلف تحریک هستیم.

یک مطالعه آزمایشی بالینی انسانی برای ارزیابی اثر سونوگرافی کبدی بر حساسیت و تحمل کل بدن به انسولین در افراد مبتلا به دیابت نوع 2 به تازگی تکمیل شده است. در این مطالعه پس از 10 ساعت ناشتا، شرکت کنندگان یک درمان 15 دقیقه ای pFUS دریافت کردند که پورتا هپاتیس را برای سه روز متوالی هدف قرار می داد.

این مطالعه با حمایتGE Research ، با هدف ارزیابی تأثیر درمان اولتراسوند کبد بر تغییرات حساسیت به انسولین کل بدن، عدم تحمل گلوکز و ترشح انسولین نسبت به سطح اولیه ی آنها، ارزیابی تأثیر این روش درمانی بر متابولیسم گلوکز، و آزمایش ایمنی و تحمل آن انجام شد. محققان هم اکنون در حال آماده سازی یافته های این تحقیق، برای انتشار هستند.

منبع:

https://physicsworld.com/a/focused-ultrasound-a-potential-treatment-for-type-2-diabetes/