Het lijkt bijna te mooi om waar te zijn: sommige reumapatiënten hebben minder last van ontstekingen in hun gewrichten als er onschuldige stroompulsjes worden losgelaten op de zenuwbundel in hun hals. En ook voor patiënten met andere ziektes gloort er hoop.
tekst ir. Jim Heirbaut
Net zoals op de zeebodem een dikke kabel ligt met duizenden afzonderlijke glasvezels erin, zo loopt door het menselijk lichaam een soort superzenuw. Het is de nervus vagus, een bundel met zo’n honderdduizend afzonderlijke zenuwtakken die begint in de hersenstam, in de nek achter de slagader loopt en verder omlaag vertakt naar verschillende weefsels en organen.
Het wordt steeds duidelijker dat die superzenuw is te gebruiken om zieke mensen te behandelen. De doorbraak kwam twee jaar geleden. Toen toonden onderzoekers aan dat elektrische stimulatie van de nervus vagus bij patiënten met reumatoïde artritis de symptomen van de ziekte kan laten afnemen. Bij de onderzochte vorm van reuma, waar circa 1 % van de Nederlanders aan lijdt, keert het afweersysteem zich tegen het eigen lichaam, waardoor gewrichtsontstekingen ontstaan.
Trillende stem
‘Bij twaalf van de zeventien proefpersonen nam de ontsteking van hun gewrichten af’, licht onderzoeksleider en reumatoloog prof. dr. Paul-Peter Tak toe. Bij twee proefpersonen lijkt de ziekte zelfs helemaal niet meer actief. Dankzij de elektrostimulatie kon ook de hoeveelheid medicijnen worden teruggeschroefd. En dat is prettig voor de patiënten, want deze medicijnen hebben behoorlijke bijwerkingen.
Apparaatje ingebracht
Om de nervus vagus te kunnen prikkelen, wordt eerst met een eenvoudige operatie een klein apparaatje ingebracht, dat een pulsgenerator, wat ondersteunende elektronica en een batterijtje bevat. Dat kastje staat met een dunne draad in verbinding met een elektrodenarray die de nervus vagus omhult (zie de illustratie boven). De patiënt schakelt het apparaatje een tot vier keer per dag in met behulp van een magneet die hij of zij er vlak bij houdt. Een minuut lang stimuleert het apparaatje de superzenuw met elektrische pulsjes met een stroomsterkte van ongeveer 1 mA. De enige merkbare bijwerking is dat sommige patiënten tijdens de stimulatie een trillende stem hebben.
Milt geeft toegang tot afweersysteem
Maar hoe kan een subtiele elektrisch prikkeling van dit zenuwpakket het immuunsysteem van het lichaam afremmen? ‘Het lijkt erop dat we met die elektrostimulatie invloed hebben op de milt’, zegt Tak, ten tijde van het doorbraakonderzoek werkzaam bij het Academisch Medisch Centrum (AMC) in Amsterdam en nu Senior Vice President bij farmaceut GlaxoSmithKline. De milt is een orgaan dat een rol speelt in het afweersysteem van het lichaam. ‘Alles wijst erop dat neurostimulatie van de nervus vagus via de milt er uiteindelijk voor zorgt dat specifieke afweercellen die overal in het lichaam komen, de zogeheten macrofagen, minder eiwitten gaan produceren die in de gewrichten ontsteking veroorzaken.’
Alle systemen communiceren
Dat het zenuwstelsel invloed heeft op het afweersysteem via elektrische stroompjes naar cellen en eiwitten is een relatief nieuw inzicht. Lange tijd bekeek de westerse medische wetenschap de verschillende deelsystemen van het lichaam los van elkaar. ‘Maar we komen er de laatste jaren steeds meer achter dat werkelijk alle systemen in het lichaam met elkaar communiceren’, aldus Tak.
Personaliseren van de behandeling
Elektrostimulatie is echter geen wondermiddel dat alle patiënten die lijden aan reumatoïde artritis kan helpen. ‘We zien ook patiënten bij wie de behandeling niet aanslaat. Maar dat geldt voor elke vorm van therapie. Dus we moeten gaan werken aan het personaliseren van de behandeling: kunnen we voorspellen bij wie deze benadering het beste werkt?’
Hoogleraar bio-elektronica Wouter Serdijn van de TU Delft deelt het optimisme van Tak. ‘Bio-elektronische medicijnen bieden uitzicht op het behandelen van zenuw- en spieraandoeningen die zich heel lokaal manifesteren, iets wat traditionele medicijnen niet kunnen. Daarnaast kunnen bio-elektronische medicijnen zich aanpassen aan de veranderende therapeutische behoeften van de patiënt én kan het inregelen automatisch gebeuren, door het implantaat zelf. Het is wonderbaarlijk en fascinerend hoe elektrisch ons lichaam eigenlijk is.’
Het volledig verhaal over bio-elektronica lezen?
Wil je het volledige verhaal over bio-elektronica uit het aprilnummer van De Ingenieur lezen? Koop dan de digitale versie voor € 7,50, of neem - met een flinke korting van 25 % - een digitaal jaarabonnement van 12 nummers voor € 69,-.
• Ik koop het digitale april-nummer voor € 7,50
• Ik neem een digitaal abonnement voor € 69,-
Openingsbeeld: Impressie van een apparaatje dat een bundel zenuwen omhult. Door af en toe een reeks elektrische pulsen op de zenuwen te zetten, nemen de symptomen van de ziekte reumatoïde artritis af. Bron Galvani Bioelectronics.
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.