Neurale Prothese zur Therapie von diabetischer Neuropathie entwickelt

Ein internationales Forscherteam um Stanisa Raspopovic von der MedUni Wien, Österreich, hat eine nichtinvasive Neuroprothese entwickelt, die mit gezielten elektrischen Impulsen die bei der diabetischen Neuropathie gestörte Nervenleitung und damit das verlorene Gefühl in den Füßen wiederherstellt.

Diabetische Neuropahtie, eine häufige Folge von Diabetes, äußert sich im Verlust des Empfindungsvermögens in den Füßen und führt zu chronischen Schmerzen und Geschwüren, in schweren Fällen sogar zur Amputation. Während bisherige Therapien darauf abzielen, die Symptome zu lindern, setzt die Neuroprothese an der Ursache an.

Das internationale Forschungsteam um Studienleiter Stanisa Raspopovic vom Zentrum für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik der MedUni Wien und die Erstautorinnen Noemi Gozzi sowie Lauren Chee von der ETH Zürich, Schweiz, hat gemeinsam mit Kollegen der Universitätskliniken Zürich und Balgrist die tragbare, nichtinvasive Neuroprothese „NeuroStep“ entwickelt und an 14 Patienten mit diabetischer Neuropathie getestet.

„Smarte Socke“ wird individuell angepasst

Um das Problem an der Wurzel zu packen, konzentrieren sich die Forscher auf die elektrische Nervenstimulation: „Bei früheren Forschungen über den möglichen Einsatz dieser Methode bei Neuropathien wurden die elektrischen Impulse an verschiedenen Stellen und mit unterschiedlichen Konfigurationen appliziert, bis schließlich die optimale Stelle auf Knöchelhöhe gefunden wurde“, berichtet Raspopovic. Die Technologie wird eingesetzt, um die noch teilweise funktionierenden Nervenbahnen durch die Haut zu stimulieren und die beeinträchtigte Reizleitung wiederherzustellen. Dies geschieht über ein personalisiertes Kalibrierungsverfahren, das die Stimulation an den individuellen Grad der Nervenschädigung der Patienten anpasst. 

Das System arbeitet im geschlossenen Regelkreis während des Gehens und bietet in Echtzeit sensorisches Feedback. So erleben die Patienten beispielsweise beim Auftreten auf ihre Ferse eine entsprechende induzierte Empfindung an genau dieser Stelle in der Socke, was ihr Gleichgewichts- und ihr Sicherheitsgefühl stärkt. Über deutliche Verbesserungen des Empfindungsvermögens und der Bewegungskoordination sowie weniger Schmerzen berichteten die Testpersonen im Rahmen der Studie bereits nach nur einem Tag Nutzung der Neuroprothese. Diese subjektiven Angaben wurden durch Messungen der Forscher bestätigt. Ergebnisse von Magnetresonanztomographien zeigten außerdem, dass das Gehirn das wiederhergestellte Gefühlsempfinden ähnlich verarbeitet wie natürliche Sinnesreize, was eine intuitive Nutzung der Neuorprothese ermöglicht.

„Unsere Studienergebnisse geben Anlass zur Hoffnung, dass mithilfe von ,NeuroStep‘ nicht nur die Lebensqualität der Patient:innen gesteigert, sondern auch ein Teufelskreis durchbrochen werden kann“, erklärt Raspopovic. Schließlich führe die eingeschränkte Mobilität in Folge der diabetischen Neuropathie dazu, dass sich die Patienten weniger bewegen, was wiederum den Verlauf des Diabetes verschlechtert und das Risiko für Folgeerkrankungen erhöht. Bevor „NeuroStep“ in der Praxis eingesetzt werden kann, sind weitere Untersuchungen nötig. Eine Folgestudie, an der das Team bereits arbeitet, konzentriert sich auf die Langzeitanwendung der Neuroprothese und deren Auswirkung auf den Verlauf der diabetischen Neuropathie.