Õpilane lahendas nõelravi saladuse

IMELINE TEADUS

30. märts 2011, 10:38

Õpilase tavaline gümnaasiumitöö paistab olevat lahendanud nõelravi iidse mõistatuse – nõelatorge sunnib rakkusid tootma adenosiini, mis halvab valu tundvad närvid ilma kõrvalnähtudeta. See uus teave sillutab teed efektiivse nõelravi ja täiesti uue meditsiinini. Tegu on erakordse avastusega, kus teadlased on avalikustanud selgituse vana ravimeetodi toimimisele. Läbimurre on seda tähelepanuväärsem, et avastuse au kuulub gümnaasiumiõpilasele Nanna Goldmanile. Tütarlaps esitas tulemused rahvusvahelisel teaduskonverentsil Barcelonas 2010. aasta mais ja oli samal ajal tunnustatud teadusajakirjas Nature Neuroscience ilmunud artikli, mis avastuse avalikustas, esimesena nimetatud autor. 16-aastast tütarlast aitas murrangulise avastuse tegemisel tema teadlasest ema.

Vaatamata sellele, et nõelravi on levinud enamikesse riikidesse ja nii arstid kui ametivõimud on nõelravi valuvaigistavat mõju pikka aega tunnustanud, on teadlased suhteliselt nõrkadele tõenditele tuginedes toimemehhanismi selgitada üritanud. Siiani üldtunnustatud teooria järgi registreerib inimese aju nõelatorkeid valuaistingutena, millele keha reageerib morfiinilaadseid aineid tootma hakates. Teise seisukoha järgi on tegemist lihtsa platseebo-efektiga, mille kohaselt patsient on ravi heades tulemustes veendunud ja seetõttu petab aju valusid vaigistama.Kuid Maiken Nedergaardi ei veennud ükski nendest teooriatest: „Nõelravis kasutatava nõela torge ei ole tavaliselt üldse valus, miks siis peaks aju hakkama tootma morfiinilaadseid aineid? Lisaks sellele peaks nii nõelad kui ka platseebo-efekt mõjutama kogu keha, kuid reeglina leevendab nõelravi valusid ainult selles kohas kehal, kus nõelu kasutatakse,“ ütles ta.Platseebo-efekti kui võimaliku selgituse välistamiseks leppis ta tütrega kokku, et nad teevad katseid hiirtel, kelle ei ole mingeid ootusi ühe nõela poolt valu tekitamise või mittetekitamise suhtes.

Hiired muudeti hüpertundlikeks

Esimese sammuna oli vaja uurida, kas nõelravil on üleüldse hiirtele valuvaigistav mõju. Sel eesmärgil kasutati laboratooriumides teadlaste poolt üleilmselt praktiseeritavat praktikat – hiirte jäsemetesse süstiti bakteritelahust, mis tekitas neil valuliku põletikulise seisundi, või pigistati kokku ishiasenärv, mis võrdub lülisamba vaheketta prolapsiga.
Kui hiirtel on valud, siis muutuvad nad hüpertundlikeks. Piisab vaid taldade alt pehme harjaga kõditamisest, kui nad tõmbavad jalad enda alla. Tervetel hiirtel tuleb seda reaktsiooni palju pikemat aega oodata. Pärast valu tekitamist raviti ühte põlveliigese all olevat klassikalist nõelravipunkti. Ravi toimus nõelaga, mis torgati 1,5 millimeetri sügavusele sellesse punkti ja jäeti sinna pooleks tunniks, seda iga viie minuti järel veidi keerates.
Enne ravi reageerisid valude käes vaevlevad hiired kõdistamisele väga kiiresti, kuid pärast pooletunnist nõelravi läks kolm-neli korda kauem aega kuni hiired käpad enda poole tõmbasid. Hiired ei olnud enam hüpertundlikud ning selgus, et nõelravi oli nende valusid leevendanud.

Adenosiini tootmine tõusis taevastesse kõrgustesse

Järgmise sammuna tuli uurida, kas adenosiin üldse mingit rolli omab. Nanna Goldman koos teiste teadlastega sisestasid imeõhukese kateetri põlveliigese alla, nõelatorke punktist poole millimeetri kaugusele. Sel moel said nad mikrodialüüsi abil analüüsida kehavedelike biokeemiliste ainete sisaldust. Analüüs näitas, et pooletunnine nõelravi vallandas adenosiini kontsentratsiooni 24-kordse tõusu. See sobis hästi teadlaste senise teadmisega, et see aine on nagu stressimolekul, mida kahjustatud rakud eraldama hakkavad.
„Adenosiin toimib kaitseainena, kuna suurendab verevoolu, et ümbritsev kude saaks vastupidamiseks võimalikult palju toitaineid. Samal ajal paneb see rakud mingis mõttes uinunud olekusse, mis annab neile nende stressiolekus rahu,“ selgitab Maiken Nedergaard.
Paistab, et peenikese nõela poolt tekitatud pealtnäha kerge ärritus tekitab nõela pikema aja jooksul seeshoidmisel ja keeramisel rakkudele stressi ning sunnib neid eraldama olulist molekuli adenosiini.
Selleks, et ühendada adenosiini eritamine valu vähenemisega, pidi Maiken Nedergaard teostama veel mitmeid katseid. Selleks lähtus ta koos tütre ja hiina külalisteadlastega sellest, et adenosiin mõjub närvirakkudele, sidudes ennast närvirakkude pinnal asuva nn A1 retseptoriga. Samas eksisteerib ka  teine sünteetiline aine CCPA, mis samuti seob ennast A1 retseptori külge ja käivitab rakkudes adenosiinile sarnase füsioloogilise reaktsiooni. Kui nõelravi toimib lokaalsete kõrgete adenosiini kontsentratsioonide tekitamise tõttu, siis peaks ka CCPA süstimine vallandama samasuguse valuvaigistava toime nagu pooletunnine nõelravi.
Selgus, et teadlaste teooria oli vettpidav – CCPA oli nõelraviga täpselt samasuguse valuvaigistava mõjuga. Et asjas päris kindel olla, teostasid gümnaasiumiõpilane koos teadlastega Maiken Nedergaardi laboratooriumis ühe lisakatse. Nad muretsesid pesakonna geneetiliselt muteerunud hiiri, kes ei olnud üldse võimelised A1 retseptorit looma. Seepärast ei saanud ka nende hiirte rakud adenosiinile reageerida. Korrektse hüpoteesi puhul pidanuks need hiired olema immuunsed nii nõelravi kui ka CCPA süsti suhtes. Ka siin selgus, et katsetulemused kinnitasid teooriat – sõltumata ravist ei kadunud hiirte valud.

16aastane oli esmaautor

See on üldse esimene kord, kus teadlased on avalikustanud nii ilmselgelt tõendatud selgituse vana ravimeetodi toimimisele. Läbimurre on seda tähelepanuväärsem, et teismeline Nanna Goldman esitas tulemused rahvusvahelisel teaduskonverentsil Barcelonas 2010. aasta mais ja oli samal ajal tunnustatud teadusajakirjas Nature Neuroscience ilmunud artikli, mis avastuse avalikustas, esimesena nimetatud autor.
Teadlaste rühm soovis aga sügavamalt asjasse kaevuda, et leida selgitus sellele, kuidas adenosiin on võimeline nõelravi puhul valu leevendama. Sellepärast paigutasid nad elektroodid hiirte aju eesmisse vöökääru, mille kohta teatakse, et see mängib valu tunnetamises olulist rolli. Teadlased andsid hiirte ühe talla alla valulisi elektrilööke, mille tulemust nad koheselt eesmise vöökääru aktiivsuses nägid. Nõelravi või CCPA-ravi pööras aktiivsuse tagasi normaaltasemele, mis tähendab, et aju ei saanud enam valusignaale.
Maiken Nedergaar koos kolleegidega selgitasid seda talla valunärvi sõna otseses mõttes uinutamisega adenosiini poolt, mida rakud nõelravipunkti ümber eritavad.
„Valunärvid erinevad enamikest teistest keha närvidest selle poolest, et nad ei ole isoleeriva rasvaine müeliini poolt kaitstud. Sellepärast on need adenosiinile eriliselt tundlikud, mistõttu nõelravi need lihaseid halvamata uimastab,“ selgitab ta.

Ravimid pikendavad mõju

Teine huvitav Nanna Goldmani gümnaasiumiprojektist selgunud tulemus oli see, et teatud ravimid võivad nõelravi toimet pikendada. Tavaliselt toimib nõelravi suhteliselt lühikest aega pärast ravi ja ka hiirtega tehtud katsetes kadus valuvaigistav toime juba tunni pärast. Kuid teadlased avastasid, et kui hiirtele anda enne nõelravi leukeemia puhul kasutatavat ravimit pentostatiini, siis vaigistas see nende valu kaks-kolm korda pikemaks ajaks.
Pentostatiin, mida nimetatakse ka deoksükoformütsiiniks blokeerib adenosiini lagunemist, mistõttu nõelravipunkti ümber olevas piirkonnas adenosiini kontsentratsioon säilib ning selle toime pikeneb.
Need tulemused annavad lootust uute ravimite väljatöötamiseks, mis on mõeldud adenosiinikoguse suurendamiseks ja võimalusel ka A1 retseptori mõjutamiseks, nii et nõelravist saaks veelgi efektiivsem ravivorm. Nõelravi pisikestel nõeltel on veel üks eriti hea omadus, mida tavapäraste ravimite juurest enamasti ei leia. Maiken Nedergaard selgitab: „Enamikel valuvaigistavatel vahenditel on kõrvalnähud ja ühel kolmandikul patsientidest ei ole valuvaigistitest mingit abi. Nõelravil on üldiselt vähe kõrvalnähte ja seetõttu saab seda kasutada, ilma et patsient oma tervisega riskima peaks.“
Seetõttu alustas ta uue teadusprojektiga, mis peab välja selgitama nõelravi mõju suurendada võivad ravimid. Samas loodab ta, et toimemehhanismide eesmärgistatum teaduslik uurimine dokumenteerib nõelravi kliinilise efekti ja teeb nõelravi sotsiaalselt vastuvõetavaks.

Vaata kõiki uudiseid

Toetajad:

Telli ajakiri

Telli National Geographic
Imeline Teadus on Skandinaavia suurim populaarteaduslik ajakiri.
Ajakiri ilmub ühe korra kuus, iga kuu alguses.
Hind: e-arve püsimaksega 6,95 €, 1 aastaks 79 €
Telli Ajakiri