L’appareil peut améliorer l’incontinence
Cet article a été initialement publié dans le Northwestern University Feinberg School of Medicine News Center. Il a été modifié pour le hub de contenu de Northwestern Medicine, HealthBeat.
Un implant pourrait-il améliorer les problèmes de vessie ? Selon les recherches, la réponse pourrait être oui.
Selon un article publié dans la revue Natureune équipe de neuroscientifiques et d’ingénieurs a mis au point un minuscule dispositif implantable qui pourrait un jour aider les personnes souffrant de problèmes de vessie à contourner le besoin de médicaments ou de stimulateurs électroniques.
L’équipe, composée de scientifiques de la Northwestern University Feinberg School of Medicine, de l’Université de Washington à St. Louis et de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign, a développé un dispositif implantable souple capable de détecter une hyperactivité dans la vessie, puis d’utiliser la lumière de minuscules Des LED pour réprimer l’envie d’uriner.
L’appareil fonctionne sur des rats de laboratoire et pourrait un jour aider les personnes souffrant d’incontinence ou ressentant fréquemment le besoin d’uriner.
Potentiel de traitement de la vessie hyperactive
Une vessie hyperactive, des douleurs, des brûlures et un besoin fréquent d’uriner sont des problèmes courants qui peuvent être pénibles. Depuis environ 30 ans, de nombreuses personnes souffrant de graves problèmes de vessie sont traitées avec des stimulateurs qui envoient un courant électrique au nerf qui contrôle la vessie. De tels implants peuvent améliorer l’incontinence et l’hyperactivité vésicale, mais ils peuvent également perturber la signalisation nerveuse normale vers d’autres organes.
« Nous sommes ravis de ces résultats », déclare John Rogers, PhD, professeur Louis Simpson et Kimberly Querrey de science et génie des matériaux, de génie biomédical et de chirurgie neurologique à la Feinberg School of Medicine. « Cet exemple rassemble les éléments clés d’un système implantable qui peut fonctionner avec le corps pour améliorer la santé. »
Le Dr Rogers et Robert Gereau IV, PhD, professeur d’anesthésiologie Dr Seymour et Rose T. Brown à la faculté de médecine de l’Université de Washington, ont dirigé la recherche. « Il y a certainement des avantages à ce type de stimulation nerveuse », déclare le Dr Gereau. « Mais il y a aussi des effets secondaires hors cible qui résultent d’un manque de spécificité avec ces appareils plus anciens. »
Le Dr Rogers, le Dr Gereau et leurs collègues ont mis au point le nouvel appareil dans l’espoir de prévenir de tels effets secondaires.
Fonctionnement de l’appareil
L’appareil a été testé en laboratoire sur des rats. Au cours d’une intervention chirurgicale mineure, l’équipe a implanté un dispositif souple et extensible en forme de ceinture autour de la vessie des rats. Au fur et à mesure que la vessie se remplissait et se vidait, la ceinture se dilatait et se contractait. Les scientifiques ont également injecté des protéines appelées opsines dans la vessie des animaux. Les opsines sont portées par un virus qui se lie aux cellules nerveuses de la vessie, rendant ces cellules sensibles aux signaux lumineux. Cela a permis aux scientifiques d’utiliser l’optogénétique – l’utilisation de la lumière pour contrôler le comportement des cellules dans les tissus vivants – pour activer ces cellules.
En utilisant la communication Bluetooth pour signaler un appareil portatif externe, les scientifiques ont pu lire les informations en temps réel et détecter quand la vessie était pleine, quand l’animal avait vidé sa vessie et quand la vidange de la vessie se produisait trop fréquemment.
« Lorsque la vessie se vide trop souvent, le dispositif externe envoie un signal qui active les micro-LED sur le dispositif de bande de la vessie, et les lumières brillent ensuite sur les neurones sensoriels de la vessie », explique le Dr Gereau. « Cela réduit l’activité des neurones sensoriels et rétablit la fonction normale de la vessie. »
Regarder vers l’avant
Le Dr Gereau et le Dr Rogers s’attendent à tester des dispositifs similaires sur des animaux plus gros et pensent qu’une stratégie similaire pourrait éventuellement fonctionner chez les humains. Les dispositifs destinés aux humains seraient probablement plus grands que ceux utilisés chez les rats et pourraient être implantés sans chirurgie en utilisant un cathéter pour guider le dispositif à travers l’urètre jusqu’à la vessie.
Cette recherche révolutionnaire pourrait également ouvrir la voie à un meilleur traitement pour une variété de conditions au-delà de la vessie. Cela pourrait être une stratégie pour gérer la douleur chronique et même le diabète, car la lumière pourrait être utilisée pour stimuler les cellules du pancréas à sécréter de l’insuline.
