DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2025.1702185
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41646976
تاريخ النشر: 2026-01-21
المؤلف: Rui Han وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث تحفيز العصب الحائر
نظرة عامة
يوفر هذا القسم نظرة شاملة عن تحفيز العصب المبهم الأذني عبر الجلد (taVNS) ك تقنية عصبية غير جراحية ذات إمكانيات مضادة للالتهابات كبيرة. يلعب العصب المبهم دورًا حاسمًا في تنظيم الاستجابات المناعية من خلال المسار المضاد للالتهابات الكولينيرجي (CAP)، الذي يقمع إفراز السيتوكينات المؤيدة للالتهابات. لقد أثبتت التجارب السريرية فعالية taVNS في علاج مختلف الاضطرابات الالتهابية، بما في ذلك التهاب المفاصل الروماتويدي ومرض الأمعاء الالتهابي، وتستكشف الأبحاث الناشئة تطبيقاته في الالتهابات بعد الجراحة ومتلازمة الأيض.
تؤكد المراجعة على أهمية معلمات التحفيز في تحسين النتائج العلاجية، مشددة على أن التأثيرات المضادة للالتهابات لـ taVNS تعتمد على الجرعة. على وجه الخصوص، فإن البروتوكولات التي تستخدم التحفيز منخفض التردد (10-15 هرتز) وكثافات الشحن العالية فعالة بشكل خاص في تنشيط CAP الطحال وتقليل السيتوكينات النظامية مثل TNF-α و IL-6. يدعو المؤلفون إلى أن تركز الأبحاث المستقبلية على التجارب الكبيرة والمراقبة لإثبات أنظمة الجرعات المستندة إلى الأدلة، والدراسات الآلية لتوضيح الدوائر العصبية المعنية، وتطوير أنظمة مغلقة للتعديل الفوري للتحفيز. في النهاية، تضع المراجعة taVNS كاستراتيجية واعدة لإدارة الالتهابات المزمنة، مع إمكانية تحسين نتائج المرضى في الحالات التي تفتقر إلى خيارات العلاج.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على دور العصب المبهم كواجهة عصبية مناعية حاسمة تحافظ على توازن الالتهابات النظامية من خلال ربط الوظائف اللاإرادية بالاستجابات المناعية الفطرية. تؤكد على أن الأمراض المزمنة غير المعدية، مثل مرض الكلى المزمن ومرض القلب والأوعية الدموية التصلبي، تظهر اختلالًا في التوازن الودي المبهم يتميز بزيادة النشاط الودي وانخفاض نغمة العصب المبهم. يعزز هذا الاختلال الإشارات السيتوكينية المؤيدة للالتهابات، مما يؤدي إلى خلل في وظيفة البطانة وزيادة خطر الأحداث القلبية الوعائية.
يتم تقديم تحفيز العصب المبهم الأذني عبر الجلد (taVNS) ك تدخل واعد يحفز العصب المبهم بشكل غير جراحي، مما يعزز النشاط المبهم وينشط المسار المضاد للالتهابات الكولينيرجي (CAP). لقد أظهرت التجارب السريرية أن taVNS يمكن أن يقلل بشكل كبير من مستويات السيتوكينات النظامية، والألم المزمن، والاكتئاب، بينما يحسن أيضًا نشاط المرض في مرض الأمعاء الالتهابي والالتهابات الوعائية في مرض الشريان التاجي. تشير النتائج إلى أن taVNS يستعيد بشكل فعال الهيمنة اللاحقة، مما يوفر علاجًا مساعدًا منخفض المخاطر لإدارة الحالات الالتهابية المزمنة، خاصة لدى كبار السن والمرضى الذين لديهم خيارات علاج محدودة بسبب تعدد الأدوية أو مخاطر الجراحة.
مناقشة
يناقش هذا القسم آلية العمل والإمكانات العلاجية لتحفيز العصب المبهم الأذني عبر الجلد (taVNS) في تنشيط المسار المضاد للالتهابات الكولينيرجي (CAP). تتيح الوصول التشريحي الفريد لفرع العصب المبهم الأذني (ABVN) تحفيزًا فعالًا، مما ينشط الألياف العصبية المبهمة في الأذن، مما يؤدي إلى سلسلة من الاستجابات العصبية المناعية التي تقمع السيتوكينات المؤيدة للالتهابات. يقوم ABVN بتعصيب مناطق معينة من الأذن الخارجية، مما يسهل التحفيز المستهدف الذي يعظم التأثيرات العلاجية مع تقليل التأثيرات غير المستهدفة. تشير النماذج الحاسوبية إلى أن تصميم الأقطاب الكهربائية المثالي أمر حاسم لتحقيق تعديل عصبي فعال، مما يقترح أن تركز الدراسات المستقبلية على تخصيص معلمات التحفيز بناءً على الملفات العصبية الفسيولوجية الخاصة بالمرضى.
يتضمن CAP، الذي تم تحديده في البداية من خلال دراسات حيوانية، عملية من ثلاث خطوات: الإشارة الواردة للالتهاب إلى الدماغ، المعالجة المركزية في نواة المسار الوحيد، والتثبيط الصادر الذي يحرر الأستيل كولين لتعديل الاستجابات المناعية. يعمل taVNS كطريقة غير جراحية لتنشيط هذا المسار، مما يظهر تأثيرات مضادة للالتهابات كبيرة في ظروف مختلفة، بما في ذلك التهاب المفاصل الروماتويدي، الذئبة الحمراء الجهازية، والتهاب المفاصل النقرسي. أظهرت التجارب السريرية أن taVNS يمكن أن يقلل من علامات الالتهاب ويحسن نتائج المرضى، مما يبرز إمكاناته كعلاج مساعد آمن وفعال من حيث التكلفة لإدارة الأمراض الالتهابية المزمنة وتعزيز التعافي من الصدمات الجراحية ومتلازمات التعب. هناك حاجة إلى أبحاث مستقبلية لتحسين بروتوكولات العلاج والتحقق من الفعالية على المدى الطويل عبر مجموعات مرضى متنوعة.
القيود
تسلط القيود المفروضة على العلاجات المضادة للالتهابات الحالية الضوء على الحاجة إلى طرق بديلة مثل تحفيز العصب المبهم الأذني عبر الجلد (taVNS). العلاجات التقليدية، مثل الأدوية غير الستيرويدية المضادة للالتهابات (NSAIDs) والكورتيكوستيرويدات، فعالة في إدارة الأعراض ولكنها تشكل مخاطر كبيرة مع الاستخدام طويل الأمد، بما في ذلك المضاعفات المعوية، ومشاكل القلب والأوعية الدموية، وهشاشة العظام، وزيادة القابلية للإصابة بالعدوى. لقد حسنت العوامل البيولوجية والأدوية المعدلة للأمراض الاصطناعية المستهدفة (tsDMARDs) النتائج للأمراض المناعية المتوسطة إلى الشديدة؛ ومع ذلك، فإنها تأتي مع تحديات مثل زيادة مخاطر العدوى، والتكاليف العالية التي تثقل كاهل أنظمة الرعاية الصحية، واستجابات المرضى المتغيرة التي غالبًا ما تتطلب تغييرات في العلاج.
في هذا السياق، يقدم taVNS استراتيجية مساعدة غير دوائية واعدة. من خلال تنشيط المسار المضاد للالتهابات التعويضي الداخلي للجسم (CAP)، قد يسمح taVNS بتقليل جرعات الأدوية المثبطة للمناعة، مما يقلل من سمومها على المدى الطويل وتأثيرها الاقتصادي. تقدم هذه الطريقة أيضًا آلية عمل جديدة أقل عرضة للمقاومة التي تُرى عادةً مع العلاجات الدوائية التقليدية.
DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2025.1702185
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41646976
Publication Date: 2026-01-21
Author(s): Rui Han et al.
Primary Topic: Vagus Nerve Stimulation Research
Overview
The section provides a comprehensive overview of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation (taVNS) as a noninvasive neuromodulatory technique with significant anti-inflammatory potential. The vagus nerve plays a crucial role in regulating immune responses through the cholinergic anti-inflammatory pathway (CAP), which suppresses proinflammatory cytokine release. Clinical trials have validated the efficacy of taVNS in treating various inflammatory disorders, including rheumatoid arthritis and inflammatory bowel disease, and emerging research is exploring its applications in postoperative inflammation and metabolic syndrome.
The review emphasizes the importance of stimulation parameters in optimizing therapeutic outcomes, highlighting that the anti-inflammatory effects of taVNS are dose-dependent. Specifically, protocols utilizing low-frequency stimulation (10-15 Hz) and higher charge densities are particularly effective in activating the splenic CAP and reducing systemic cytokines such as TNF-α and IL-6. The authors advocate for future research to focus on large-scale, controlled trials to establish evidence-based dosing regimens, mechanistic studies to clarify the neural circuits involved, and the development of closed-loop systems for real-time stimulation adjustment. Ultimately, the review positions taVNS as a promising strategy for managing chronic inflammation, with the potential to enhance patient outcomes in conditions with limited treatment options.
Introduction
The introduction highlights the role of the vagus nerve as a crucial neuroimmune interface that maintains systemic inflammatory homeostasis by linking autonomic functions to innate immune responses. It emphasizes that chronic noncommunicable diseases, such as chronic kidney disease and atherosclerotic cardiovascular disease, exhibit a sympathovagal imbalance characterized by increased sympathetic activity and reduced vagal tone. This imbalance exacerbates proinflammatory cytokine signaling, leading to endothelial dysfunction and heightened risk of cardiovascular events.
Transcutaneous auricular vagus nerve stimulation (taVNS) is presented as a promising intervention that stimulates the vagus nerve noninvasively, enhancing vagal activity and activating the cholinergic anti-inflammatory pathway (CAP). Clinical trials have demonstrated that taVNS can significantly reduce systemic cytokine levels, chronic pain, and depression, while also improving disease activity in inflammatory bowel disease and vascular inflammation in coronary artery disease. The findings suggest that taVNS effectively restores parasympathetic dominance, offering a low-risk adjunct therapy for managing chronic inflammatory conditions, particularly in older adults and patients with limited treatment options due to polypharmacy or surgical risks.
Discussion
The section discusses the mechanism of action and therapeutic potential of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation (taVNS) in engaging the cholinergic anti-inflammatory pathway (CAP). The unique anatomical accessibility of the auricular branch of the vagus nerve (ABVN) allows for effective stimulation, which activates vagal afferents in the ear, leading to a cascade of neuroimmune responses that suppress pro-inflammatory cytokines. The ABVN innervates specific regions of the external ear, facilitating targeted stimulation that maximizes therapeutic effects while minimizing off-target impacts. Computational models indicate that optimal electrode design is crucial for effective neuromodulation, suggesting that future studies should focus on individualizing stimulation parameters based on patient-specific neurophysiological profiles.
The CAP, initially characterized through animal studies, involves a three-step process: afferent signaling of inflammation to the brain, central processing in the nucleus tractus solitarius, and efferent inhibition that releases acetylcholine to modulate immune responses. taVNS serves as a noninvasive method to activate this pathway, demonstrating significant anti-inflammatory effects in various conditions, including rheumatoid arthritis, systemic lupus erythematosus, and gouty arthritis. Clinical trials have shown that taVNS can reduce inflammatory markers and improve patient outcomes, highlighting its potential as a safe, cost-effective adjunct therapy for managing chronic inflammatory diseases and enhancing recovery from surgical trauma and fatigue syndromes. Future research is warranted to refine treatment protocols and validate long-term efficacy across diverse patient populations.
Limitations
The limitations of current pharmacological anti-inflammatory therapies highlight the need for alternative approaches like transcutaneous auricular vagus nerve stimulation (taVNS). Conventional treatments, such as nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) and corticosteroids, are effective for symptom management but pose significant risks with long-term use, including gastrointestinal complications, cardiovascular issues, osteoporosis, and increased infection susceptibility. Biologic agents and targeted synthetic disease-modifying antirheumatic drugs (tsDMARDs) have improved outcomes for moderate to severe immune-mediated diseases; however, they come with challenges such as heightened infection risks, high costs that burden healthcare systems, and variable patient responses that often necessitate treatment changes.
In this context, taVNS offers a promising non-pharmacological adjunctive strategy. By activating the body’s endogenous compensatory anti-inflammatory pathway (CAP), taVNS may allow for reduced dosages of immunosuppressive medications, potentially decreasing their long-term toxicity and economic impact. This approach also introduces a novel mechanism of action that is less susceptible to the resistance commonly seen with traditional pharmacological therapies.