לא רק תרופות: כך גירוי חשמלי עוזר לרפא פצעים

תאי מערכת החיסון שלנו יכולים לפעמים להפריע לריפוי במקום לעזור - כשהם יוצרים דלקת מוגזמת שמעכבת החלמה. אבל מחקר חדש מטריניטי קולג' דבלין מראה שגירוי חשמלי פשוט יכול "לתכנת מחדש" את התאים הללו: במקום לגרום לדלקת, הם מתחילים לקדם ריפוי מהיר של פצעים.

במרכז המחקר עומדים המקרופאגים - תאי דם לבנים הממלאים תפקידים חיוניים רבים במערכת החיסון. הם מסתובבים בגוף, מחסלים פתוגנים (גורמי מחלה כמו חיידקים ווירוסים), מנקים תאים מתים או פגועים, ומפעילים תאי חיסון אחרים. עם זאת, כאשר פעילותם הופכת מוגזמת או בלתי מבוקרת, הם עלולים לתרום לרמות מזיקות של דלקת ולפעמים אף להחמיר נזק לרקמות במקום לתקן אותו.

החוקרים בחנו מקרופאגים אנושיים שבודדו מדם של תורמים בריאים מבית החולים סנט ג'יימס. באמצעות ביוריאקטור - מכשיר מעבדה המאפשר שליטה מדויקת בתנאי הניסוי - שתוכנן במיוחד, הם חשפו את התאים לזרמים חשמליים ועקבו מקרוב אחר השינויים שבאו בעקבותיהם.

"תכנות מחדש" של תאי החיסון

הממצאים הראו שהגירוי החשמלי הסיט את המקרופאגים למצב אנטי-דלקתי שמעודד תיקון רקמות מהיר יותר. החוקרים צפו בירידה בפעילות של סמנים דלקתיים, לצד ביטוי מוגבר של גנים המניעים צמיחה של כלי דם חדשים - תהליך חיוני להתחדשות רקמות. הגירוי גם הגביר את גיוס תאי גזע לאזורי פצעים, מה שתומך בתהליך התיקון.

"ידענו במשך זמן רב מאוד שמערכת החיסון חיונית לתיקון נזקים בגופנו ושמקרופאגים ממלאים תפקיד מרכזי במלחמה בזיהומים ובהכוונת תיקון רקמות", אומרת ד"ר סינייד או'רורק, עמיתת מחקר בבית הספר לביוכימיה ואימונולוגיה בטריניטי, והמחברת הראשונה של המחקר. "כתוצאה מכך, מדענים רבים חוקרים דרכים 'לתכנת מחדש' מקרופאגים כדי לעודד ריפוי מהיר ויעיל יותר במחלות ולהגביל את תופעות הלוואי הלא רצויות שמגיעות עם דלקת אגרסיבית מדי".

המחקר הראה שגירוי חשמלי במשך שעה אחת בלבד הצליח להסיט מקרופאגים למצב שבו הם מבטאים יותר סמני אנטי-דלקת ופחות סמני דלקת. יתרה מכך, ההשפעות נמשכו עד 72 שעות לאחר הטיפול.

בניסויים נוספים, החוקרים גילו שהנוזל שהפרישו מקרופאגים שעברו גירוי חשמלי הגביר משמעותית את היווצרות כלי הדם בתאי אנדותל (התאים המרפדים את פנים כלי הדם), וכן שיפר את תנועת תאי גזע מזנכימליים (תאי גזע בוגרים הנמצאים במוח העצם ורקמות אחרות) - שני תהליכים קריטיים לריפוי פצעים.

הגברת התיקון של הגוף עצמו

"אנחנו ממש נרגשים מהממצאים", אומרת ד"ר או'רורק. "לא רק שמחקר זה מראה לראשונה שגירוי חשמלי יכול להסיט מקרופאגים אנושיים לדכא דלקת, הדגמנו גם יכולת מוגברת של מקרופאגים לתקן רקמות, מה שתומך בגירוי חשמלי כטיפול חדש ומרגש להגברת תהליכי התיקון של הגוף עצמו במגוון עצום של מצבי פציעה ומחלה שונים".

פרופ' מייקל מונגהן מבית הספר להנדסה, שהוביל את המחקר יחד עם פרופ' איסלינג דאן, מוסיף: "בין הצעדים העתידיים יש לחקור משטרי גירוי חשמלי מתקדמים יותר כדי ליצור השפעות מדויקות וממושכות יותר על תאי דלקת ולחקור חומרים ואופנים חדשים להעברת שדות חשמליים. לקונספט הזה יש השפעות משכנעות במבחנה ופוטנציאל עצום במגוון רחב של מחלות דלקתיות".

החוקרים מציינים במאמר שכבר קיימות טכנולוגיות לגירוי חשמלי חיצוני המשמשות לטיפול בפצעים כרוניים כמו כיבים סוכרתיים, כאשר אלקטרודה מחוברת לאזור הפצע בעור. המחקר הנוכחי מספק הבנה עמוקה יותר של המנגנון הביולוגי מאחורי ההשפעה החיובית של גירוי חשמלי.

הממצאים משמעותיים במיוחד לאור העובדה שהעבודה בוצעה עם תאי דם אנושיים, גירוי חשמלי הוא יחסית בטוח וקל בהשוואה לאפשרויות טיפוליות אחרות, והתוצאות צפויות להיות ישימות למגוון רחב של תרחישים קליניים.