Etter å ha opplevd en traumatisk hjerneskade (TBI), kan pasienter utvikle dødelig hjerneødem. Denne typen hjernehevelse øker dramatisk risikoen for død og påvirker utsiktene for gjenoppretting av hjernefunksjonen. I ekstreme tilfeller må leger fjerne en del av hodeskallen for å slippe trykket, men en slik prosedyre er ekstremt risikabel og er bare tilgjengelig for en liten prosentandel av TBI-pasienter. Til i dag er hjerneødem en vanlig årsak til dødsfall på sykehus og er assosiert med langsiktige nevrologiske mangler.
Nylig lover en studie publisert i tidsskriftet Nature en løsning på problemet. Studien fant at en cocktail av terapier basert på medisiner som allerede er godkjent for behandling av høyt blodtrykk var i stand til raskt å lindre hjerneødem og lindre hjerneskade i en dyremodell.
Denne siste forskningen ble ledet av Maiken Nedergaard, Ph.D., meddirektør for Center for Translational Neuromedicine ved University of Rochester. I 2012 oppdaget Nedergaards laboratorium først lymfoidsystemet i hjernen, som fjerner avfallsstoffer fra hjernen . Siden den gang, ved hjelp av avanserte bildeteknikker og AI-drevet hydrodynamisk modellering, har forskere vært i stand til mer nøyaktig å forutsi og manipulere bevegelsen av cerebrospinalvæske (CSF) i sentralnervesystemet.
I det påfølgende tiåret har forståelsen av hjernens lymfoide system fortsatt å vokse. Nå har ny forskning avdekket enda en potensiell rolle for systemet: som en "ventil" for å frigjøre stress under nødsituasjoner.
"I andre deler av kroppen hjelper ødem vevsreparasjon. Men fordi hjernens evne til å ekspandere begrenses av tilstedeværelsen av en sterk hodeskalle, gjør økt intrakranielt trykk og redusert blodtilførsel det mulig å forbli avfallsrester og giftige proteiner på skadestedet. i stedet for å bli spylt bort. Som et resultat blir skadegjenoppretting mer komplisert." Rashad Hussain, studiens første forfatter og assisterende professor ved University of Rochesters senter for translasjonell nevrologi, sa.
Forskerteamet har funnet en løsning i mekanismen for hjerneødem. En av de viktigste triggerne for hjerneødem er noradrenalin. Umiddelbart etter en TBI oversvømmer denne nevrotransmitteren hjernen. Vi er mer kjent med noradrenalins funksjon for å regulere "flight or fight"-responsen, men ved TBI blokkerer denne "adrenerge stormen" strømmen av cerebrospinalvæske inn og ut av hjernen.
Studien bemerket at noradrenalin begrenser prosessen med drenering av cerebrospinalvæske fra hjernen inn i hjernehinnene så vel som inn i cervikale lymfeknuter, og dermed hindrer lymfesystemets funksjon. Basert på dette fenomenet antok teamet at gjenåpning av disse "dørene" i lymfeknutene kan bidra til å skylle overflødig cerebrospinalvæske bort fra hjernen, og dermed lindre stress.
For å gjøre dette brukte teamet en cocktail av prazosin, atipamezol og propranolol. Disse tre medikamentene er alfa 1-, alfa 2- og betablokkere, og sammen hemmer de forskjellige reseptorer som brukes av celler til å ta opp noradrenalin. Tidligere forskning i Nedergaards laboratorium har vist at denne kombinasjonen av medikamenter øker effektiviteten til lymfesystemet til det aktivitetsnivået vi opplever når vi sover, som er når systemet er mest effektivt til å manipulere strømmen av cerebrospinalvæske og fjerne avfall.
I denne studien ga forfatterne mus cocktailen av medikamenter beskrevet ovenfor kort tid etter TBI og sporet cerebrospinalvæske fra det hovne området. Cerebrospinalvæsken bar med seg rusk fra lymfeknuteskaden og strømmet ut av hjernen i store mengder gjennom lymfekarene. Som et resultat forsvant musenes hjerneødem nesten umiddelbart og det intrakranielle trykket gikk tilbake til det normale. Samtidig førte behandlingen til en betydelig gjenoppretting av kognitive, atferdsmessige og motoriske funksjoner hos musene.
Dr. Nedergaard sa: "Disse funnene tyder på at den adrenerge stormen, det resulterende cerebrale ødem og intrakranielt trykk, samt rusk som blir igjen i hjernen, kan reverseres av adrenerge hemmere, og at musenes restitusjon er forbedret."
Forfatterne bemerket at flere kliniske studier har bekreftet sikkerheten til medikamentkombinasjonen og observert nevrologiske fordeler, og tidlige bevis tyder også på at denne tilnærmingen kan være gunstig for mennesker. Atimezol reduserte posttraumatiske anfall, prazosin var effektivt i behandling av TBI-relatert posttraumatisk stress, og propranolol, en betablokker, reduserte sykehusmortalitet og forbedret funksjonell prognose hos pasienter med TBI.Dr. Nedergaard sa også at fordi disse stoffene allerede er i klinisk bruk, er det potensial for å gå raskt inn i kliniske studier for å bekrefte disse funnene.