elettroceutica

DEFINIZIONE DI ELETTROCEUTICA

L’Elettroceutica è un termine coniato recentemente apparso per la prima volta in un articolo su Nature nel 2013. Sostanzialmente racchiude tutta la medicina bioelettronica che impiega la stimolazione elettrica per influenzare e modificare le funzioni del corpo umano, somministrando impulsi elettrici diretti a specifiche fibre nervose o a particolari circuiti cerebrali, che permettono la cura di patologie di varia natura attraverso la produzione autogena di neurotrasmettitori.

Il sistema nervoso sovraintende tutte le funzioni dell’organismo, inviando ordini attraverso impulsi elettrici. Quando questi impulsi non funzionano a dovere, possono essere corretti dall’esterno tramite elettrostimolazione artificiale Frems™.

STIMOLAZIONE ELETTROCEUTICA E TESSUTI

La comunicazione tra le cellule avviene grazie ad un sistema basato sulla trasduzione di segnali elettrici ed eventi biochimici innescati dal passaggio di ioni attraverso i canali della membrana cellulare.

Ogni cellula è caratterizzata da un potenziale di membrana a riposo, ossia una differenza di potenziale elettrico tra l’ambiente intracellulare e quello extracellulare, dovuto alla diversa concentrazione ionica dei due comparti.

Rapide variazioni del potenziale di membrana, che passa dal normale valore negativo ad un valore positivo per poi ritornare al valore iniziale, costituiscono i potenziali d’azione, elementi fondamentali in quanto, ad esempio, permettono la trasmissione di informazioni fra le cellule del sistema nervoso. Cellule in grado di produrre tali eventi di depolarizzazione in un tempo relativamente breve ed in presenza di uno stimolo che supera una certa soglia, sono dette “eccitabili”. Tessuti formati da cellule eccitabili sono a loro volta tessuti eccitabili (es. muscolatura striata, liscia, miocardio, tessuto nervoso etc…). Il potenziale d’azione è seguito da un periodo durante il quale la cellula non si eccita, detto periodo refrattario; esiste quindi una frequenza massima degli stimoli “utili”, caratteristica di ogni tessuto. Un’altra proprietà fondamentale di tutti i tessuti eccitabili è l’adattamento: la reiterazione di uno stimolo induce la variazione della soglia di risposta.

La patologia destabilizza l’equilibrio di un tessuto e si accompagna alla variazione dell’eccitabilità delle cellule nervose e degli altri tipi cellulari, variamente interconnessi, come le cellule muscolari, ghiandolari, connettivali, ecc.

La stimolazione elettrica, poiché agisce direttamente sul sistema dei canali ionici transmembrana, può indurre modificazioni funzionali di qualsiasi sistema cellulare/tessutale eccitabile attraverso la modulazione della sua soglia di risposta, ripristinando un corretto funzionamento. In generale, la stimolazione elettrica può essere di due tipologie ben distinte: 

• di tipo energetico, quando provoca un trasferimento di energia elettrica ai tessuti al fine di provocare effetti fisici topici come il riscaldamento o la contrazione muscolare;

• di tipo informativo, quando la perturbazione elettrica somministrata attraverso la stimolazione viene recepita dei tessuti biologici come un’informazione.

La tecnologia FREMS rientra in questa seconda categoria ed è, pertanto, una stimolazione elettrica di tipo informativo.