นักประสาทวิทยาระบุโมเลกุลที่ยังคงอยู่ในสมอง—และแสดงวิธีปลดอาวุธในหนู
ลองนึกภาพคุณตกบันไดในบ้านแล้วกระแทกหัว หรือบางทีคุณอาจโดนแก้วเหล้าในขณะเกิดอุบัติเหตุทางรถยนต์ หรือบางทีคุณอาจเป็นนักฟุตบอลที่เพิ่งตบหัวอีกครั้ง คุณได้รับการวินิจฉัยว่ามีการกระทบกระเทือนเล็กน้อยหรือรุนแรง และคุณต้องเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาลและแม้แต่ห้องไอซียู
ในที่สุดอาการบาดเจ็บของคุณก็จะหายเป็นปกติในสัปดาห์ต่อมา หรือดูเหมือนว่าเพราะการสแกน CT ของคุณนั้นชัดเจน และคุณใช้ชีวิตต่อไปได้ แต่ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า สิ่งแปลก ๆ ก็เริ่มเกิดขึ้น แสงไฟสว่างจ้าและเสียงดังรบกวนคุณ คุณมีปัญหาในการนอน คุณมีสมาธิไม่ได้ ทำตามกิจวัตรประจำวันไม่ได้และประสิทธิภาพการทำงานลดลง นั่นเป็นเพราะส่วนลึกภายในสมองของคุณ ในบริเวณที่เทคโนโลยีการถ่ายภาพมองไม่เห็น อาการบาดเจ็บเก่าๆ ไม่เคยหาย แต่มันกลายเป็นกระบวนการอักเสบเรื้อรังที่ในที่สุดจะทำลายเนื้อเยื่อสมองของคุณการศึกษาที่ตีพิมพ์ในเดือนนี้อธิบาย ใน Science
จากการศึกษาในปี 2018ในวารสาร Journal of Neurosurgeryผู้คนประมาณ 69 ล้านคนทั่วโลกต้องทนทุกข์ทรมานจากอาการบาดเจ็บที่สมองทุกปี เจฟฟรีย์ ที. แมนลีย์ ศัลยแพทย์ทางระบบประสาทที่โรงพยาบาลซานฟรานซิสโกเจเนอรัล และศาสตราจารย์ด้านศัลยกรรมประสาทที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานฟรานซิสโก ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษาวิจัย ได้พบผู้ป่วยทุกสัปดาห์ที่ดูเหมือนจะฟื้นตัว แต่จะมีอาการที่ทำให้ร่างกายทรุดโทรมในเวลาต่อมา พัฒนาเป็นผลมาจากการบาดเจ็บครั้งแรก เมื่อเวลาผ่านไป กระบวนการต้มเบียร์อย่างช้าๆ นี้สามารถกระตุ้นความบกพร่องทางสติปัญญา การรบกวนการนอนหลับจากการยิงของเซลล์ประสาทที่ผิดปกติและแม้แต่โรคลมบ้าหมู – “การระเบิดด้วยไฟฟ้า” สั้นๆ ซึ่งไม่เกิดขึ้นในคนที่มีสุขภาพดี Manley กล่าวว่ากระบวนการนี้มีความโดดเด่นมากในผู้ป่วยบาดเจ็บที่สมองและ ทุพพลภาพอย่างรุนแรง การไม่สามารถนอนหลับได้ตามปกติและมีสุขภาพดีนั้นเป็นอันตรายอย่างยิ่ง
นักประสาทวิทยาทราบมาหลายปีแล้วว่าอาการบาดเจ็บที่สมองอาจเกิดขึ้นได้ แต่กลไกระดับโมเลกุลที่อยู่เบื้องล่างยังไม่ชัดเจนนัก พวกเขาไม่มีวิธีการรักษาใด ๆ ที่จะหยุดการบาดเจ็บทุติยภูมิเหล่านี้ไม่ให้เกิดขึ้น “ฉันไม่มีวิธีรักษาอาการบาดเจ็บที่สมองที่กระทบกระเทือนจิตใจอย่างอื่นนอกจากการบรรเทาอาการหรือยาสำหรับอาการชักเมื่อผู้ป่วยพัฒนาแล้ว” Manley กล่าว อย่างไรก็ตาม ยารักษาโรคลมบ้าหมูมักมีผลข้างเคียงที่ลึกซึ้งซึ่งผู้คนไม่ต้องการรับประทาน “ดังนั้นเราจึงหมดหวังในทุกสิ่งจริงๆ” เขากล่าว
ตอนนี้การศึกษาใหม่ ได้ให้ความ กระจ่างแก่บริเวณสมองที่การสแกน CT ไม่สามารถมองเห็นได้และที่ซึ่งกระบวนการอักเสบจะเกิดขึ้น นำโดยจีนน์ ปาซ ผู้ศึกษาโรคทางระบบประสาทที่สถาบันแกลดสโตน การศึกษาระบุว่าโมเลกุลเฉพาะที่ชื่อ C1q อยู่ในพื้นที่สมองบางส่วนในระดับที่สูงผิดปกติเป็นเวลาหลายเดือนหลังจากการบาดเจ็บครั้งแรก การศึกษายังอธิบายถึงความพยายามของทีม – จนถึงขณะนี้ทำในหนูเท่านั้น – เพื่อแสดงให้เห็นว่ายาป้องกันไม่ให้เกิดการอักเสบ
การบาดเจ็บของสมองส่วนใหญ่ส่งผลกระทบต่อเปลือกสมองซึ่งอยู่ใต้กะโหลกศีรษะและดูดซับแรงกระแทก แต่ทีมของปาซพบว่าผลร้ายสามารถแพร่กระจายไปยังฐานดอก ซึ่งเป็นพื้นที่เล็กๆ ที่อยู่ใกล้กับศูนย์กลางของสมองซึ่งมีหน้าที่ในการประมวลผลข้อมูลทางประสาทสัมผัส การสื่อสารอย่างต่อเนื่องระหว่างฐานดอกและเปลือกสมองเป็นสิ่งที่ช่วยให้เราสามารถตัดสินใจได้อย่างชาญฉลาด—ฐานดอกจะประมวลผลข้อมูลเข้าและเยื่อหุ้มสมองตัดสินใจว่าจะทำอย่างไร ตัวอย่างเช่น หากคุณกำลังคุยโทรศัพท์และจู่ๆ เด็กวัยหัดเดินก็กรีดร้องเสียงดัง คุณรู้ว่าคุณต้องหยุดการสนทนาและดูแลเด็กคนนั้น ฐานดอกประมวลผลเสียงจากการสนทนาและเด็กวัยหัดเดิน เยื่อหุ้มสมองจะตัดสินว่าอะไรสำคัญ
ส่วนหนึ่งของการศึกษานี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจสอบเนื้อเยื่อสมองของมนุษย์ที่ได้จากการชันสูตรพลิกศพของผู้ป่วยที่เสียชีวิตจากอาการบาดเจ็บที่ศีรษะในที่สุด ทีมงานพบว่าโมเลกุล C1q มีอยู่ในฐานดอกของผู้ป่วยที่เป็นโรคมานานกว่าหนึ่งสัปดาห์หลังจากที่ได้รับบาดเจ็บในตอนแรก “เราประหลาดใจที่เห็นระดับโมเลกุลนี้สูงในบริเวณสมอง ซึ่งไม่ได้รับผลกระทบจากการบาดเจ็บในขั้นต้นด้วยซ้ำ” ปาซกล่าว “สมมติฐานของเราคือ—เพราะฐานดอกนั้นเชื่อมต่ออย่างใกล้ชิดกับเยื่อหุ้มสมอง และทั้งสองก็คุยกันอย่างต่อเนื่อง” การพูดคุยและการประสานงานอย่างต่อเนื่องนี้ทำให้เกิดกิจกรรมเป็นจังหวะในสมองซึ่งมีความสำคัญต่อการเอาใจใส่ มีสติสัมปชัญญะ และการนอนหลับ ดังนั้น เมื่อเยื่อหุ้มสมองเสียหาย การสื่อสารระหว่างทั้งสองจะหยุดชะงัก และเซลล์ประสาทบางส่วนภายในฐานดอกก็จะตาย ผลที่ตามมา,
เซลล์ทำความสะอาดเหล่านี้เรียกว่า microglia กำจัดเซลล์ประสาทที่เสียหายและต่อสู้กับการติดเชื้อ ในการทำเช่นนี้ พวกมันจะปล่อยโมเลกุล C1q ซึ่งโดยรวมแล้วมีบทบาทสำคัญในสุขภาพสมอง C1q เล็มไซแนปส์ ซึ่งเป็นจุดเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาท เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้มีคอนเนคเตอร์มากเกินไป C1q ส่งเสริมการพัฒนาสมองและช่วยให้มนุษย์ลืมความทรงจำซึ่งจำเป็นสำหรับการจัดเก็บความทรงจำใหม่ เมื่อสิ่งต่างๆ ดำเนินไปตามปกติ C1q จะตัดการเชื่อมต่อไซแนปส์ตามที่ควรจะเป็น เมื่อได้รับบาดเจ็บและเซลล์ประสาทตาย C1q ช่วยทำความสะอาด แต่แทนที่จะหยุด มันยังคงตัดแต่งสิ่งที่ไม่ควรตัดอีกต่อไป “ดังนั้น C1q อาจเป็นได้ทั้งดีและไม่ดี” Paz กล่าว
โดยปกติในฐานดอกของผู้ใหญ่ไม่มี C1q อยู่เลยเธอกล่าว นักวิจัยเชื่อว่าในบางกรณี เซลล์ไมโครเกลียจะปล่อยโมเลกุลภายในฐานดอกไปเรื่อยๆ ทำให้กระบวนการนี้เรื้อรัง “เราต้องการทราบว่าอะไรทำให้กระบวนการนี้เป็นเรื้อรัง และเราจะขัดจังหวะได้อย่างไร” ปาซกล่าว ดังนั้นทีมของเธอจึงพยายามรักษาหนูที่ได้รับบาดเจ็บที่สมองด้วยการรักษาที่อาจเกิดขึ้นได้ไม่นานหลังจากได้รับบาดเจ็บและก่อนที่อาการระยะยาวจะปรากฏขึ้น
Paz ทำงานร่วมกับผู้ทำงานร่วมกันที่ Annexon Biosciences ซึ่งเป็นบริษัทเภสัชกรรมที่กำลังพัฒนาและทดสอบแอนติบอดีบำบัดที่สามารถบล็อกการทำงานของโมเลกุล C1q ในขั้นต้น แอนติบอดีได้รับการออกแบบเพื่อรักษาโรคกิลแลง-บาร์เร ซึ่งเชื่อมโยงกับกิจกรรมที่ผิดปกติของ C1q ที่มากเกินไป Paz ต้องการดูว่ายาจะมีประโยชน์ในกรณีบาดเจ็บที่สมองในหนูหรือไม่
ทีมรักษาหนูที่ได้รับบาดเจ็บที่สมองด้วยค็อกเทลแอนติบอดีภายใน 24 ชั่วโมงหลังได้รับบาดเจ็บ จากนั้นจึงทำการรักษาสัปดาห์ละสองครั้งเป็นเวลาสามสัปดาห์ ซึ่งลดปริมาณของโมเลกุล C1q และป้องกันการอักเสบเรื้อรังและการสูญเสียเซลล์ประสาทในฐานดอกของสัตว์เลื้อยคลาน นอกจากนี้ยังป้องกันการพัฒนาของโรคลมชักและช่วยให้นอนหลับได้ แต่เมื่อนักวิจัยศึกษาว่าหนูที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อไม่ให้โมเลกุล C1q จัดการกับอาการบาดเจ็บได้อย่างไร อาการบาดเจ็บที่สมองในช่วงเริ่มต้นของพวกมันนั้นแย่ยิ่งกว่ามาก—พวกมันได้รับความเสียหายจากการตายของเซลล์ประสาทในเยื่อหุ้มสมองซึ่งเกิดการระเบิดขึ้นมาก ในที่สุด C1q ก็ดำเนินชีวิตตามชื่อเสียง “ดีและไม่ดี” อย่างแท้จริง
ไม่ควรปิดกั้นโมเลกุล C1q ในขณะที่ได้รับบาดเจ็บเพราะดูเหมือนว่าจะปกป้องสมองและป้องกันการตายของเซลล์ Paz อธิบาย แต่การปิดกั้น C1q หลังจากได้รับบาดเจ็บครั้งแรกอาจลดการอักเสบได้
Manley อธิบายว่าการศึกษานี้เป็นก้าวสำคัญในกระบวนทัศน์การรักษาอาการบาดเจ็บที่สมอง “มันแสดงให้เห็นว่าหลังจากได้รับบาดเจ็บครั้งแรกที่คอร์เทกซ์ มีอาการบาดเจ็บรองที่ฐานดอก คุณสามารถเห็นการพัฒนาทางพยาธิวิทยา” แมนลีย์กล่าว แต่สิ่งที่น่าหวังจริงๆ เขาเสริมว่า ยาแอนติบอดีสามารถช่วยแก้ไขอาการบาดเจ็บทุติยภูมินั้นได้ แอนติบอดีคือยาที่ทำหน้าที่ตรงตามชื่อของมัน พวกมันทำงานกับโปรตีนหรือโมเลกุลของร่างกายที่โกงไปและตอนนี้กำลังก่อให้เกิดอันตรายมากกว่าที่จะทำหน้าที่ตามปกติ ออกแบบมาเพื่อผูกมัดกับโมเลกุลอันธพาลและปิดการใช้งาน แอนติบอดีได้ปฏิวัติวิธีที่แพทย์รักษาโรคต่างๆ เช่น ระบบประสาท ภูมิคุ้มกันทำลายตนเอง มะเร็ง และล่าสุดคือ Covid-19
จนถึงตอนนี้ แอนติบอดี C1q ได้ถูกทดลองในหนูเท่านั้น ซึ่งหมายความว่ายังอีกอย่างน้อยสองสามปีกว่าจะถึงหอผู้ป่วยบาดเจ็บที่สมอง การรักษาจะต้องได้รับการทดสอบในการทดลองในมนุษย์และได้รับการอนุมัติจากองค์การอาหารและยาก่อน แต่นี่เป็นก้าวสำคัญในทิศทางที่ถูกต้อง เนื่องจากยาที่มีอยู่ในปัจจุบันไม่สามารถป้องกันการบาดเจ็บได้ “ดังนั้น เมื่อฉันเห็นบทความที่ไม่เพียงแต่อธิบายกลไกที่สร้างพยาธิวิทยาที่ฉันเห็นในผู้ป่วยของฉันทุกวัน แต่บอกว่านี่คือโมโนโคลนัลแอนติบอดีที่เห็นได้ชัดว่ายับยั้งพยาธิสภาพนี้ ฉันพบว่ามันน่าตื่นเต้นมาก” Manley กล่าว “เราต้องการวิธีที่ดีกว่าในการรักษาผู้คน”
