Die Stimulation der Milz mit Ultraschall weist auf eine Behandlung von Entzündungen hin

Die gezielte gezielte Ultraschallstimulation der Milz kann vielversprechend sein, um Entzündungszeichen zu reduzieren.

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Von Nora Bradford

17. Mai 2023 um 8:00 Uhr

Normalerweise denken wir daran, mithilfe von Ultraschall Bilder von unseren Organen und Geweben zu machen, um zu überprüfen, ob sie gesund sind. Wissenschaftler vermuten jedoch, dass eine geringfügige Änderung des Tools zu Behandlungen für bestimmte Krankheiten führen könnte.

Die Stimulation der Milz von Menschen mit Ultraschallwellen scheint ein Anzeichen einer Entzündung in Blutproben kurzzeitig zu reduzieren, berichten Forscher in der Mai-Juni-Ausgabe von Brain Stimulation. Wenn die Ergebnisse in weiteren Studien validiert werden, könnten sie den Weg zu einer nichtinvasiven Therapie chronischer Entzündungen weisen, sagt das Team.

Die in der neuen Studie verwendeten Ultraschallwellen sind intensiver als die, die zur Bilderzeugung verwendet werden, und sie sind speziell darauf ausgelegt, Nerven zu stimulieren. Frühere Forschungen zur gezielten Behandlung verschiedener Gehirnbereiche oder des Rückenmarks mit solch intensiven Schallwellen haben gezeigt, dass dies Potenzial für die Behandlung neurologischer Erkrankungen hat. Und wenn sie auf die Leber gerichtet ist, hat die Technik – fokussierte Ultraschallstimulation oder FUS genannt – dazu beigetragen, die Anzeichen von Diabetes bei Mäusen, Ratten und Schweinen zu reduzieren.

Es „ist derzeit ein ziemlich aktives Forschungsgebiet“, sagt der Neurophysiologe Stavros Zanos vom Feinstein Institutes for Medical Research in Long Island, New York.

Zanos und sein Team fragten sich, ob auf die Milz gezieltes FUS dabei helfen könnte, Entzündungen einzudämmen. Die Milz speichert und filtert Blut (SN: 30.07.09). Wenn irgendwo im Körper etwas schiefgeht und über das Blut ein Notsignal gesendet wird, wissen die Immunzellen im Organ davon. Dies gilt auch für Zellen im Milznerv, die auf das Signal reagieren, indem sie den Immunzellen mitteilen, wie stark die Entzündungsreaktion sein soll.

Zanos‘ Gruppe zeigte kürzlich, dass die gezielte Behandlung der Milz von Nagetieren mit FUS Entzündungen zu reduzieren schien. „Es war an der Zeit, [die Technik] am Menschen zu testen, um zu sehen, ob sie überhaupt eine Chance hat, zu funktionieren“, sagt er.

Das Team verabreichte 60 gesunden Menschen FUS an leicht unterschiedlichen Stellen der Milz und in unterschiedlicher Intensität. Anschließend setzten die Forscher eine Blutprobe von jedem der 60 Teilnehmer mit FUS und von 10 Teilnehmern ohne FUS einem Toxintyp aus, der normalerweise eine Entzündungsreaktion auslösen würde. (Aus Sicherheitsgründen konnte das Team die Teilnehmer nicht direkt dem Toxin aussetzen.)

Ein Kennzeichen einer Entzündungsreaktion ist, dass weiße Blutkörperchen ein Blutprotein namens TNF, Tumornekrosefaktor, freisetzen. Je mehr TNF, desto größer die Reaktion. Alle Proben von Teilnehmern, die FUS erhielten, wiesen unabhängig von der Intensität oder dem Ort etwa ein Drittel der TNF-Menge auf – durchschnittlich 300 Pikogramm pro Milliliter – als Proben von Personen, die die Behandlung nicht erhalten hatten, was darauf hindeutet, dass die Behandlung die allgemeine Immunantwort gedämpft hat. Die in der Blutprobe beobachtete Wirkung hielt mehr als zwei Stunden an und es gab keine Sicherheitsprobleme mit FUS, berichtet das Team.

„Dies zeigt wirklich die Stärke des Ultraschalls als nichtinvasive Intervention, die Neuronen erfolgreich modulieren kann“, sagt Jan Kubanek, ein biomedizinischer Ingenieur an der University of Utah in Salt Lake City, der nicht an der Forschung beteiligt war.

Doch Kubanek hat Bedenken hinsichtlich der Anwendbarkeit der Ergebnisse, da der Entzündungstest außerhalb des Körpers durchgeführt wurde. Er sagt, er würde gerne Ergebnisse sehen, die zeigen, dass Entzündungen im Körper nach FUS zurückgehen, insbesondere bei Menschen mit chronischen Entzündungen.

Auch praktische Herausforderungen wie die Durchführung und Häufigkeit von FUS-Behandlungen könnten der Verlassen des Labors durch gegen die Milz gerichtetes FUS im Wege stehen, sagt er.

Zanos stimmt zu. „Es gibt so viele Fragen, wie anwendbar diese Therapie auf die Behandlung echter Patienten sein wird, selbst wenn sie wirksam ist“, sagt er. „Ich denke, es ist wichtig, dass sich die Menschen daran erinnern, insbesondere Patienten, die viel von diesen neuen Technologien erwarten“, sagt er. „Wir sollten nicht zu viel versprechen.“

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S. Zanos et al. Die fokussierte Ultraschall-Neuromodulation der Milz löst beim Menschen eine entzündungshemmende Reaktion aus. Gehirnstimulation. Bd. 16, Mai–Juni 2023, S. 703. doi:10.1016/j.brs.2023.04.003.

Cotero, Victoria et al. Die Stimulation des Hepatoportalnervplexus mit fokussiertem Ultraschall stellt die Glukosehomöostase bei diabetischen Mäusen, Ratten und Schweinen wieder her. Nature Biomedical Engineering, vol. 6, nein. 6, 6, Juni 2022, S. 683–705. doi: 10.1038/s41551-022-00870-w.

Cotero, Victoria et al. Nichtinvasive Ultraschallstimulation von Suborganen zur gezielten Neuromodulation. Nature Communications, vol. 10, nein. 1, 1, Mär. 2019, S. 952. doi: 10.1038/s41467-019-08750-9.

di Biase, Lazzaro et al. Transkraniell fokussierter Ultraschall (TFUS) und transkraniell unfokussierter Ultraschall (TUS) Neuromodulation: Von theoretischen Prinzipien zu Stimulationspraktiken. Frontiers in Neurology, vol. 10, 2019. doi: 10.3389/fneur.2019.00549.

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