Folosind nanoparticule magnetice, oamenii de știință au reușit să stimuleze de la distanță glandele suprarenale la rozătoare, pentru a controla eliberarea hormonilor asociați stresului.
Stresul declanșează în organism numeroase procese extreme. În primul rând, sunt eliberați hormonii, care au scopul de a mobiliza organismul pentru a face față unei situații dificile. Contrar așteptărilor, acțiunea hormonilor de stres nu este dăunătoare, dacă nu durează prea mult. Datorită lor, ne simțim mai motivați, mai curajoși și gata să acționăm.
Adesea numiți hormonii stresului, cortizolul și adrenalina sunt responsabili de răspunsul organismului de tip ''luptă sau fugi'', care a ținut oamenii în viață mii de ani. Cu toate acestea, trebuie amintit faptul că stresul îndelungat este dăunător organismului. Eliberarea prelungită a hormonilor de stres este asociată cu creșterea riscului de boli cardiovasculare, obezitate și o varietate de tulburări mentale, precum depresia sau sindromul post-traumatic.
Cercetătorii de la MIT au conceput recent o modalitate de a controla de la distanță eliberarea acestor hormoni din glanda suprarenală, folosind nanoparticule magnetice.
Oamenii de știință au dezvoltat nanoparticule magnetice specializate, care pot fi injectate în glanda suprarenală. Când sunt expuse unui câmp magnetic slab, particulele se încălzesc ușor, activând canale sensibile la căldură, care declanșează eliberarea hormonilor. Această tehnică, fiind minim invazivă, poate fi folosită pentru a stimula un organ.
În noul studiu, echipa de cercetare a dorit să exploreze ideea de tratare a tulburărilor creierului, prin manipularea organelor care se află în afara sistemului nervos central, dar care îl influențează prin eliberarea hormonilor. Un exemplu binecunoscut este axa hipotalamo-hipofizo-suprarenaliană, care reglează răspunsul tip ''luptă sau fugi'' în fața stresului. Hormonii secretați de glanda suprarenală, inclusiv cortizolul și adrenalina, joacă un rol important în depresie, stres, anxietate și buna funcționare a sistemului imunitar.
În acest sens, pentru stimularea eliberării hormonilor, cercetătorii au decis utilizarea canalelor ionice care controlează fluxul de calciu în celulele suprarenale.
Aceste canale ionice pot fi activate de o varietate de stimuli, inclusiv de căldură. Când calciul circulă prin canalele deschise în celulele suprarenale, acestea încep să elibereze hormoni.
Spre deosebire de cercetările anterioare, în acest studiu a fost utilizată stimularea magnetică și termică pentru a modula funcția celulelor, fără a introduce gene în mod artifical.
Pentru a stimula aceste canale sensibile la căldură, prezente în mod natural în celulele suprarenale, cercetătorii au conceput nanoparticule realizate din magnetit, un tip de oxid de fier care formează cristale magnetice minuscule, cu o dimensiune de aproximativ 1/5000 din grosimea unui fir de păr uman.
La rozătoare, au descoperit că aceste particule pot fi injectate direct în glandele suprarenale și să rămână acolo cel puțin 6 luni. Când șoarecii erau expuși unui câmp magnetic de 100 de ori mai slab decât câmpurile utilizate pentru imagistica prin rezonanță magnetică, particulele s-au încălzit cu aproximativ 6 grade Celsius, suficient pentru a deschide canalele de calciu, fără a deteriora țesutul din jur.
Canalul sensibil la căldură pe care l-au avut în observație, cunoscut sub numele de TRPV1, se găsește în numeroși neuroni senzoriali din tot corpul, inclusiv în receptorii durerii, astfel încât acest studiu deschide calea către noi oportunități terapeutice.
Această stimulare a produs un flux masiv hormonal, dublând producția de cortizol și stimulând adrenalina cu 25%. Scopul oamenilor de știință este să inverseze acest proces, pentru a înainta această metodă către studii clinice.
Această metodă ar oferi o alternativă mai puțin invazivă la potențialele tratamente, care implică implantarea unui dispozitiv medical pentru stimularea electrică a hormonilor, ceea ce nu este realizabil în organe precum glandele suprarenale, care sunt țesuturi moi și puternic vascularizate. O altă sferă în care această metodă oferă promisiuni este tratarea durerii, deoarece canalele ionice sensibile la căldură sunt prezente adesea în receptorii durerii și ar putea oferi în viitor, o alternativă la medicamentele sau implanturile pentru durerea cronică.\=
