Naukowcy z Charité – Universitätsmedizin Berlin wykazali, że masywne fale elektrochemiczne w mózgu działają jak marker ogłaszający zbliżający się udar niedokrwienny.
Elektrodiagnostyczne monitorowanie tych fal umożliwia klinicystom wczesne rozpoznanie oznak zbliżającego się udaru, szczególnie u pacjentów w stanie śpiączki, poddanych intensywnej terapii po krwotoku podpajęczynówkowym.
Krwotok podpajęczynówkowy to rodzaj udaru krwotocznego spowodowany krwawieniem do przestrzeni między błonami ochronnymi otaczającymi mózg, który w kilka dni po zdarzeniu może prowadzić do opóźnionego udaru niedokrwiennego. Nazywany jest udarem niedokrwiennym gdyż normalny dopływ krwi do mózgu jest zakłócony z powodu ostrej blokady, a nie krwawienia do mózgu. Do tego rodzaju udaru krwotocznego dochodzi nagle dlatego pacjenci wymagają natychmiastowej intensywnej opieki.
U ponad połowy wszystkich pacjentów, którzy przeszli ciężki krwotok podpajęczynówkowy, rozwinie udar niedokrwienny w ciągu pierwszych dwóch tygodni po krwawieniu do mózgu.
Badacze Charité zidentyfikowali biomarker, który wskazuje, że pacjent jest narażony na wysokie ryzyko zbliżającego się udaru po krwotoku podpajęczynówkowym. Odkrycie dokonane przez prof. Dreiera i jego zespół opiera się na zjawisku znanym jako „rozprzestrzeniające się depolaryzacje”, czyli potężne fale uwalniania energii elektrochemicznej spowodowane toksycznymi produktami ubocznymi rozpadu krwi po udarze krwotocznym.
Dzięki rozpoznaniu tych specyficznych fal mózgowych lekarze będą w stanie zobaczyć nadchodzący udar nawet u pacjentów w śpiączce.
„Trudno jest ocenić, kiedy może dojść do nowego udar, zwłaszcza u pacjentów, którzy są w śpiączce i nie są w stanie powiedzieć nam nic o swoim stanie zdrowia. W naszym badaniu wykazaliśmy, że monitoring elektrodiagnostyczny uwidacznia ten moment. Oznacza to, że leczenie można rozpocząć na czas, nawet u pacjentów w stanie śpiączki, zanim będzie za późno”, wyjaśnił profesor dr Jens Dreier z Charité Centre for Stroke Research i główny autor badań.
W zdrowym mózgu bardzo krótkie okresy depolaryzacji komórek nerwowych są normalne i powiązane z dopływem krwi. Mózg może w razie potrzeby poszerzyć naczynia krwionośne, równoważąc w ten sposób zwiększone zapotrzebowanie na energię ze wzrostem przepływu krwi. Jednak po krwotoku podpajęczynówkowym patologicznie masywne i długotrwałe rozprzestrzeniające się depolaryzacje mogą zakłócić kaskadę sygnalizacyjną między komórkami nerwowymi a naczyniami krwionośnymi, tak że depolaryzacja komórek nerwowych wywołuje skrajne zwężenie naczyń krwionośnych. To z kolei pozbawia komórki nerwowe energii, uniemożliwiając im przywrócenie normalnych gradientów elektrochemicznych. Jeśli depolaryzacja utrzymuje się zbyt długo, te komórki nerwowe zaczną obumierać.
Badania kliniczne przeprowadzono w pięciu różnych szpitalach uniwersyteckich. W celu dokonania pomiarów rozprzestrzeniania się depolaryzacji, naukowcy zastosowali elektrokortykografię, procedurę stosowaną do pomiaru aktywności mózgu u pacjentów z oddziałami neurologicznymi IOM. Aby umożliwić tego typu pomiary, pacjentom przyjmowanym z krwotokiem podpajęczynówkowym wszczepiano elektrody pod oponę twardą – twardą zewnętrzną błonę mózgowo-rdzeniową. Dodatkowo, w badaniu naukowcy wykorzystali technologie obrazowania, takie jak rezonans magnetyczny (MRI) i tomografia komputerowa (CT), analizując około 1000 skanów mózgu od 180 pacjentów z krwotokiem podpajęczynówkowym.
Badanie pokazało, że przeciętny pacjent traci 46 mililitrów tkanki mózgowej we wczesnej fazie po krwawieniu z mózgu, czyli przed dotarciem do szpitala. Następnie traci kolejne 36 mililitrów tkanki mózgowej w ciągu pierwszych dwóch tygodni po krwotoku.
„Te 36 mililitrów tkanki mózgowej można w rzeczywistości uratować. Monitorowanie elektrodiagnostyczne pozwala nam zidentyfikować rozwijające się udary na etapie, w którym proces można jeszcze odwrócić i zmodyfikować. Rozprzestrzenianie się depolaryzacji może zatem służyć jako biomarker w czasie rzeczywistym. W pewnym stopniu zastępuje to rozmowę z pacjentem który nie jest w stanie opisać swoich objawów i zaburzeń w wyniku utraty przytomności. Pozwala to na wczesne i odpowiednie rozpoczęcie leczenia u pacjentów, u których stwierdzono ryzyko dalszego udaru mózgu. Podobnie zapobiega to podawaniu dodatkowych leków osobom, u których stwierdzono brak ryzyka wystąpienia kolejnego udaru mózgu. W ten sposób można uniknąć potencjalnych skutków ubocznych”, wyjaśnia profesor.
Naukowcy planują przetestować rozprzestrzenianie się monitorowania depolaryzacji jako systemu wczesnego ostrzegania do stosowania w rutynowej praktyce klinicznej, gdzie mają nadzieję, że przyczyni się do poprawy opcji leczenia osób po udarze. Prawdopodobnie główną rolę w tym względzie odegrają metody oparte na sztucznej inteligencji.
Posłuchaj podcastów:
