Namerno uničevanje

Južnokorejska znanstvenika v znanstveni reviji Technology in Cancer Research & Treatment poročata, da kombinacija elektrolize in elektroporacije sproži programirano celično smrt podganjih jetrnih celic.

Zdravniki in zdravnice pri zdravljenju določenih bolezni namenoma uničijo tkivo, ki povzroča težave – to je denimo rakavo tkivo ali del celic v srcu, ki povzročajo aritmijo. Trenutno za uničevanje tkiva najpogosteje uporabljajo radijske in mikrovalove, s katerimi tarčno tkivo segrejejo na dovolj visoko temperaturo, da celice odmrejo. Vendar zaradi segrevanja pride do toplotnih poškodb tkiva, kar sproži vnetni odziv imunskega sistema. Vnetje preprečuje celjenje tkiva po posegu, imunske celice pa tudi poškodujejo zdravo okoliško tkivo.

Raziskovalke in raziskovalci zaradi omenjenih slabosti iščejo nove načine za lokalno uničevanje tkiv, predvsem take, ki ne temeljijo na povišanju temperature. Prvi tak pristop temelji na elektroporaciji, procesu, pri katerem se zaradi delovanja kratkih električnih pulzov poveča prepustnost celične membrane za snovi, ki sicer ne morejo prehajati skozi membrano.

Še en pristop za uničevanje tkiv, ki se izogne segrevanju, temelji na elektrolizi. Proces elektrolize začne teči, kadar elektrodi potopimo v prevodno raztopimo in nanju priključimo enosmerno električno napetost. Pozitivno nabiti ioni v raztopini se premikajo proti negativno nabiti elektrodi in se na površini elektrode reducirajo, torej sprejmejo elektrone. Nasprotno negativno nabiti ioni potujejo proti pozitivno nabiti elektrodi in na njeni površini oddajo elektron oziroma se oksidirajo. Nekateri produkti, ki nastanejo v procesih redukcije in oksidacije med elektrolizo, so za celice toksični. Vendar je pri tem postopku potrebno veliko časa, da produkti elektrolize dosežejo celice in jih ubijejo, zato ni vzbudil veliko zanimanja v klinični praksi.

Južnokorejska znanstvenika sta združila proces elektroporacije in elektrolize. V jetra poskusnih živali sta zapičila elektrode in skozi tkivo najprej za nekaj sekund spustila nizkonapetostni enosmerni električni tok, da so v jetrih v seriji elektrokemijskih reakcij nastali produkti elektrolize. Nato sta preko taistih elektrod dovedla osem kratkih visokonapetostnih električnih pulzov, da so v procesu elektroporacije jetrne celice postale bolj prepustne. Produkti elektrolize so zato lahko hitro vstopili v celice skozi bolj prepustno celično membrano, celice pa so nato odmrle.

Toda celice lahko odmrejo na več načinov in od načina celične smrti je odvisno, ali bo prišlo do vnetnega odziva ali ne. Da bi določila tip celične smrti, sta znanstvenika analizirala vzorce jetrnega tkiva. Ugotovila sta, da so celice odmrle v procesu apoptoze. Gre za vrsto programirane celične smrti, ki ne sproži vnetnega odziva. Zaključila sta, da je kombinacija elektroporacije in elektrolize obetaven pristop k uničevanju tkiva.

Celice je električnim pulzom izpostavljala Angelika.