Ricercatori di Detroit fanno un passo in avanti rivoluzionario nella terapia e cura della paralisi cerebrale mediante nanotecnologie

Quasi 6 anni fa, un team guidato da un ricercatore pediatrico di Detroit ha dimostrato che la terapia con ipotermia (raffreddamento del cervello) può ridurre drasticamente i casi di morte e disabilità fisiche e mentali provocati da un apporto ridotto ossigeno e sangue nel cervello.

Quando un bambino a termine riceve il trattamento dell'ipotermia entro 6 ore dopo aver subito una lesione cerebrale causata da privazione di ossigeno (chiamata encefalopatia ipossico ischemica), le probabilità del bambino di morire o subire danni permanenti al cervello sono notevolmente ridotte.

In altre parole, se al bambino che sia risultato o si sospetti aver subito un'encefalopatia ipossico-ischemica viene immediatamente somministrata una terapia di raffreddamento del cervello, la probabilità che l’encefalopatia ipossico ischemica stessa provochi la morte e paralisi cerebrale viene ridotta drasticamente.

Il direttore di questo studio rivoluzionario, il Dott. Seetha Shankaran della Wayne State University / Detroit Medical Center, ha lavorato insieme al National Institute of Child Health and Human Development (NICHD) per provare che la terapia dell’ipotermia può ridurre e prevenire lesioni celebrali e morte in neonati. Grazie ai 10 anni di lavoro che il Dott. Shankaran ha impiegato nello studio del raffreddamento del cervello, la terapia dell'ipotermia è ora diventata lo standard di cura nella maggior parte degli ospedali di tutto il mondo per i bambini con encefalopatia ipossico-ischemica.

Più di recente, i ricercatori della WSU / DMC hanno trovato un modo per migliorare disturbi motorii nei conigli affetti da paralisi cerebrale utilizzando la nanotecnologia per somministrare farmaci direttamente nel cervello. La nanotecnologia è una tecnologia che utilizza supramolecole molto piccole che spesso hanno le dimensioni di atomi. I nano-dispositivi sviluppati da questi ricercatori possono portare medicine direttamente nella parte specifica del cervello affetta paralisi cerebrale.

I risultati di questo studio suggeriscono che esiste la possibilità di somministrare la terapia farmacologica direttamente nel cervello di un bambino subito dopo la nascita (o addirittura in utero) per ridurre al minimo gli effetti della paralisi cerebrale. Il Dott. Roberto Romero, uno dei principali ricercatori coinvolti nello studio, ha dichiarato, "C'è una nuova speranza di evitare un disturbo che fino ad ora è stato considerato incurabile -. La paralisi cerebrale". Si spera che questi nano-dispositivi siano in grado di aiutare nella diagnosi e nella terapia di tutti i processi infiammatori del cervello, comprese le infezioni del cervello che possono provocare la paralisi cerebrale in un bambino.

I ricercatori della Wayne State University stanno collaborando con i ricercatori del National Institute of Health (NIH) per sviluppare ampiamente le nanotecnologie per la prevenzione e la terapia delle infezioni materne e le lesioni cerebrali del feto. La speranza del team è chel'approccio attraverso le nanotecnologie possa, un giorno, eliminare o ridurre la comparsa di paralisi cerebrale.

Secondo il team di ricerca, i risultati ottenuti dallo studio indicato dimostrano che i dendrimeri (un tipo di molecola) sono in grado distinguere il sito specifico della lesione nel cervello quando è presente un'infiammazione.

I farmaci somministrati, usando questo approccio nano-terapeutico sono da 10 a 100 volte più efficaci di farmaci somministrati attraverso una flebo.

Rangaramanujam Kannan, uno dei ricercatori coinvolti nello studio, afferma che "Vi è una crescente massa di studi, oltre ai risultati dalla nostra stessa ricerca, relativa ai meccanismi della malattia, che suggerisce che l’infiammazione del neurone [infiammazione del cervello] svolge un ruolo chiave nella patogenesi e nell'evoluzione della paralisi cerebrali e di altre malattie," e "Speriamo di sviluppare approcci terapeutici in grado di indirizzare e curare l’infiammazione del neurone con un conseguente e significativo miglioramento dei risultati della terapia."

Una vasta gamma di patologie cerebrali sono molto difficili da curare a causa della mancanza di tecnologie in grado di somministrare la terapia direttamente nelle zone colpite del cervello e del sistema nervoso centrale.

Kannan aggiunge: "Crediamo che il nostro nano-dispositivo innovativo che somministra il farmaco offrirà soluzioni per la terapie di queste condizioni, somministrando farmaci direttamente nel sito specifico".

L’infiammazione nel cervello può essere rilevata non appena inizia. Sujatha Kannan ha stabilito un modello animale di infiammazione che imita la paralisi cerebrale. Lei e il suo team hanno dimostrato che la presenza di infiammazione nel cervello può essere rilevata in una fase molto precoce della stessa utilizzando una scansione cerebrale chiamata Tomografia ad emissione di Positroni, che è un modo non invasivo per ottenere immagini del cervello.

Sono attualmente in corso gli studi clinici l’individuazione di infiammazione nel cervello dei neonati a rischio.

"Il PRB (Perinatology Research Branch) ha istituito un'unità per sviluppare applicazioni delle nanotecnologie in medicina perinatale sotto la guida del Dott. R. Kannan perché siamo convinti che questo approccio migliorerà la diagnosi precoce di infiammazione in utero così come la somministrazione della terapia", afferma il Dr. Robert Romero. "Sujatha Kannan e R. Kannan hanno esplorato i meccanismi possibili per prevenire e curare la paralisi cerebrale indotta da infiammazione. L’Applicazione per gli umani necessita di nuovi metodi per la diagnosi e la somministrazione di farmaci nella cavità amniotica. Tali obiettivi potrebbero essere realizzati usando la nanotecnologia e, di conseguenza, è questo il motivo della partnership tra il Dr. Kannan e Perinatology Research Branch (PRB) ", Romero aggiunge.

Il laboratorio di nanotecnologia della PRB ha ora sei ricercatori post-dottorato e due studenti universitari con ampia esperienza di ricerca che vanno dalla chimica, all’ingegneria, alle neuroscienze, alla farmacologia, allabiologia cellulare, allo sviluppo del modello animale e alle techniche di imaging. Il team di ricercatori è guidato da Rangaramanujam Kannan, professore di ingegneria chimica, con i collaboratori Dr. Sujatha Kannan, professore di pediatria presso la Scuola di Medicina e Dr. Romero, capo della Perinatology Research Branch del NICHD (PRB) del Detroit Medical center.

LA PARALISI CEREBRALE INFANTILE

All’incirca quattro su ogni 1.000 bambini in tutto il mondo nascono con paralisi cerebrale. Si tratta di una condizione che colpisce lo sviluppo del cervello e determina nei bambini problemi di movimento e coordinazione.

La paralisi cerebrale è una condizione cronica infantile che può essere causata da diversi eventi. La lesione al cervello in via di sviluppo che si verifica in prossimità o durante il tempo del travaglio e del parto può causare i deficit motori, sensoriali, e cognitivi che si riscontrano nella paralisi cerebrale. Le seguenti condizioni possono provocare la paralisi cerebrale:

  • L’encefalopatia ipossico-ischemica provocata da una privazione di ossigeno nel cervello che include una mancanza di flusso sanguigno nel cervello da un ictus o emorragia cerebrale. La privazione di ossigeno può a sua volta essere provocata da condizioni come la rottura dell’utero, il prolasso del cordone ombelicale, il distacco della placenta e negligenza nell’eseguire un taglio cesareo in modo tempestivo quando il bambino mostra segni di sofferenza fetale.

  • Alti livelli di bilirubina in un neonato (ittero) non sottoposto a terapia, che possono causare una forma di lesione cerebrale chiamata kernittero.

  • Infezione nel cervello del bambino, che può essere causata da infezioni non curate o trattate in modo non corretto nella madre, come il Streptococco del gruppo B (GBS), infezioni del tratto urinario (UTI), vaginosi batterica (BV), il virus dell’herpes simplex (HSV) e la corionamnionite.

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