Ischämische Fernkonditionierung als Behandlung für traumatische Hirnverletzungen

Schädel-Hirn-Trauma ist eine der Hauptursachen für Morbidität und Mortalität bei Opfern stumpfer Traumata, was zu enormen wirtschaftlichen Kosten, chronischen neuropsychologischen Folgen und dem Verlust produktiver Lebensjahre führt. Die Behandlung einer inoperablen primären Hirnverletzung besteht größtenteils aus einer unterstützenden Behandlung zur Unterstützung der natürlichen Heilung und der Vorbeugung oder Verringerung sekundärer Schädigungen (1).

Viele der Phänomene sekundärer Verletzungen hängen mit ischämischen Folgeerscheinungen des Fortschreitens der Verletzung zusammen. Ein Hirnparenchymödem erhöht sowohl den regionalen als auch den globalen intrakraniellen Druck, wodurch der Perfusionsdruck abnimmt, was zu einer beeinträchtigten Perfusion, einem Sauerstoffmangel und einer ischämischen Verletzung führt (2). Lokale Kompression durch traumatische Hämatome kann zusammen mit Ödemen wirken, um die Durchblutung weiter zu beeinträchtigen. Eine Strategie, die bei der Behandlung anderer ischämischer Insulte erfolgreich eingesetzt wurde, ist eine Intervention, die als "remote ischämische Konditionierung" (RIC) bekannt ist. Es wird davon ausgegangen, dass RIC systemische Reaktionen induziert, die physiologische Anpassungen an eine moderate Ischämie fördern und die Auswirkungen nachfolgender ischämischer Insults minimieren. Da diese Wirkungen systemisch sind, kann die ischämische Konditionierung der Extremitäten die Hirnverletzung beeinflussen. Im Rahmen eines SHT, bei dem alle Patienten das Risiko einer ischämischen Sekundärverletzung tragen, kann eine frühzeitige Intervention mit RIC den Schaden sekundärer ischämischer Insulte minimieren und die Ergebnisse verbessern.

Die systemischen Wirkungen von RIC wurden in einer Vielzahl von Organsystemen und Mechanismen der Ischämie nachgewiesen. Die Anwendung von RIC hat nachweisbare Vorteile bei der Verhinderung von Ischämie-induzierter Organdysfunktion bei Verletzungen des Herzens (3–6), der Nieren (7, 8) und der Augenorgansysteme (9). Unsere jüngsten Arbeiten haben ihren Nutzen bei der Verhinderung von Organverletzungen nach einem hämorrhagischen Schock gezeigt (10). Die Technik hat sich auch bei der Reduzierung von Hirnverletzungen infolge eines Schlaganfalls oder eines neurochirurgischen Traumas als vielversprechend erwiesen (11-13).

Die ischämische Konditionierung von Hirnverletzungen hat sich in Tiermodellen als vorteilhaft erwiesen. Die Vorkonditionierung der Gliedmaßen reduziert toxische freie Sauerstoffradikale, reduziert neuronale Apoptose, reduziert intrakranielle Entzündungen, verbessert die Integrität der Blut-Hirn-Schranke und reduziert Hirnparenchymödeme (14,15). RIC verbessert auch die mikrovaskuläre Perfusion zu ischämischen Geweben, die im Gehirn sekundäre Verletzungen verringern können, indem sie die Perfusion zum gefährdeten verletzten Gehirn fördern (16). Selbst wenn sie nach dem intrakraniellen Trauma in einem "Post-Konditionierungs"-Modell durchgeführt wird, ist die ischämische Konditionierung der Extremitäten mit verringerter Apoptose, verringertem Ödem und verringertem Hirninfarktvolumen verbunden (17, 18). Eine einzelne kürzlich durchgeführte Studie zu RIC bei humanen TBI-Patienten zeigte eine Abnahme der Serum-Biomarker für Verletzungen des zentralen Nervensystems (ZNS) in der konditionierten Kohorte (19).

Angesichts der vielversprechenden Ergebnisse der ischämischen Fernkonditionierungstechnik zur Reduzierung von Biomarkern intrakranieller Entzündungen ist eine Bewertung der klinischen Wirksamkeit der posttraumatischen ischämischen Fernkonditionierung bei der Änderung der Ergebnisse von Patienten mit isolierten schweren traumatischen Hirnverletzungen gerechtfertigt.

Die Ergebnisse dieser vorgeschlagenen prospektiven, randomisierten, kontrollierten Studie fallen in die folgenden validierten Kategorien:

1. Biomarker für neuronale Verletzungen und systemische Entzündungen (20-28)
2. Radiologischer Nachweis einer verbesserten Durchblutung in der akuten und verzögerten Phase (29-33)
3. Klinischer Verlauf im Krankenhaus von der Aufnahme bis zur Entlassung
4. Neurokognitive und neuropsychologische Ergebnisse, 6-Monats-Follow-up (34-46)

Die bekannten physiologischen Wirkungen von RIC sind theoretisch vorteilhaft für Patienten mit schwerem SHT, bei denen das Risiko einer klinischen Verschlechterung aufgrund von Sekundärverletzungen besteht. Durch die Milderung der Auswirkungen von Entzündungen und Ödemen und die Verbesserung der mikrovaskulären Perfusion kann gefährdetes Hirngewebe gerettet und somit das Behandlungsergebnis verbessert werden. Diese Theorie wird durch die vorhandene Evidenz gestützt, und eine gut geplante Auswahl von Ergebnismessungen, einschließlich biochemischer, klinischer und radiologischer Ergebnisse, kann die Vorteile von RIC in dieser Patientenpopulation aufzeigen.