Riechtests bei perinataler Asphyxie: Verbesserung der Risikobewertung (MEMOBRAIN)

Neugeborene Asphyxie ist die häufigste Ursache für neurologische Entwicklungsstörungen. Trotz jüngster Fortschritte in der Perinatalmedizin, die zu einer Verbesserung der damit verbundenen Mortalität geführt haben, sind die neurologischen Folgen hypoxisch-ischämischer Ereignisse bei Neugeborenen nach wie vor bedeutsam. Die Inzidenz neonataler Asphyxie wird in Industrieländern mit fortschrittlicher Geburtshilfe und Neugeborenenversorgung auf 1,5 pro 100 Lebendgeburten pro Jahr geschätzt. Zwischen 1 und 3 Säuglinge pro 1.000 Lebendgeburten leiden aufgrund einer perinatalen Asphyxie an einer schweren neurologischen Beeinträchtigung und entwickeln eine hypoxisch-ischämische Enzephalopathie.

Die frühzeitige Erkennung von Neugeborenen mit Anzeichen von Asphyxie, bei denen ein hohes Risiko für hypoxisch-ischämische Enzephalopathie und Hirnschäden besteht, kann die Ergebnisse verbessern, indem sie den frühzeitigen Beginn rehabilitativer Maßnahmen ermöglicht. Hypoxisch-ischämische Verletzungen führen häufig zu Beeinträchtigungen der audiovisuellen Wahrnehmung, Zerebralparese, kognitiven Dysfunktionen, Gedächtnisschwierigkeiten und anderen neurologischen Folgen.

Die Geruchswahrnehmung (der Geruchssinn) ist eine der wichtigsten Sinnesfunktionen des Menschen. Bei Neugeborenen spielt der Geruchssinn eine entscheidende Rolle. Er ermöglicht es ihnen, mütterliche Gerüche und Muttermilch wahrzunehmen, sie bei der Anpassung an ihre Umgebung zu unterstützen und den physiologischen Übergang vom intrauterinen zum extrauterinen Leben zu vollenden. Die olfaktorische neurosensorische Funktion umfasst mehrere Fähigkeiten, insbesondere die Erkennung von Gerüchen und das Gedächtnis. Die olfaktorische Wahrnehmung hängt auch mit dem olfaktorischen Gedächtnis zusammen, das als Gewöhnungsreaktion getestet werden kann. Unter dem olfaktorischen Gedächtnis versteht man die Erinnerung an Geruchsstoffe. In aktuellen Studien konnte gezeigt werden, dass der Kontakt mit angenehmen Düften wie Muttermilch oder Vanille bei gesunden Neugeborenen die Schmerzwahrnehmung bei invasiven Eingriffen verringert. Geruchsreize können verschiedene physiologische Veränderungen hervorrufen, die Herz- und Atemfrequenz regulieren und motorische Reaktionen auslösen, die Kopfbewegungen steuern und orofaziale Reaktionen auslösen.

Einige Studien haben gezeigt, dass eine Hirnverletzung die Geruchswahrnehmung beeinträchtigt: Der Geruchssinn ist bei mehreren neurologischen Erkrankungen verändert, darunter sowohl bei neurologischen Entwicklungsstörungen als auch bei neurodegenerativen Störungen. Bei Alzheimer (AD), Parkinson-Krankheit (PD) und Schlaganfall sind mehrere kortikale und subkortikale Bereiche, die direkt an der Riechfunktion beteiligt sind, geschädigt oder weisen Anzeichen einer Atrophie auf, darunter der Riechkolben (OB), der primäre Riechkortex (POC), der Hippocampus, orbitofrontaler Kortex (OFC), Amygdala und Riechtrakt. Darüber hinaus wurde bei neurologischen Entwicklungsstörungen wie der Autismus-Spektrum-Störung (ASD) und der Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) über eine verminderte Geruchserkennung in jungen Jahren sowie anatomische und funktionelle Veränderungen in olfaktorischen und höherwertigen kortikalen Netzwerken berichtet.

Riechstörungen wurden auch in Tiermodellen durch die Auslösung von Hirnschäden bei Kaninchen untersucht und nachgewiesen. Bisher hat keine Studie die Geruchsfunktion im klinischen Umfeld einer Hirnverletzung aufgrund einer neonatalen Asphyxie untersucht.

Bei perinataler Asphyxie gelingt die frühzeitige Erkennung einer hypoxisch-ischämischen Enzephalopathie durch kontinuierliche videoelektroenzephalographische Überwachung, die derzeit als Goldstandard für die Beurteilung der Gehirnfunktionen und die Erkennung subklinischer Anfälle gilt. Obwohl das EEG die Geruchsfunktion nicht direkt beurteilt, können bestimmte elektroenzephalographische Veränderungen auf eine Beeinträchtigung von Gehirnregionen hinweisen, die an der Geruchswahrnehmung beteiligt sind (piriformer Kortex, Inselrinde und Amygdala). In der Literatur gibt es zahlreiche Studien, die verschiedene Methoden zur Geruchsprüfung bei gesunden Neugeborenen anwenden Es gibt jedoch kein validiertes Tool oder Test zur Bewertung des Geruchsgedächtnisses bei Neugeborenen.

Ziel dieser Studie ist es, die Geruchsfunktion bei Neugeborenen zu beurteilen, die bei der Geburt Anzeichen einer Asphyxie aufweisen, und zu untersuchen, ob sich Säuglinge mit leichter Asphyxie von Säuglingen mit mittelschwerer bis schwerer Asphyxie unterscheiden.

Die Hypothese dieser Studie ist, dass die olfaktorische Stimulation mit Gerüchen wie Rose, Vanille und Muttermilch bei erstickten Neugeborenen Veränderungen der Herzfrequenz, der Atemfrequenz, der peripheren Sauerstoffsättigung, der EEG-Aktivität und der Neuroimaging-Messungen hervorruft. Diese Veränderungen treten auch nach wiederholten Geruchsreizen auf. Das olfaktorische Gedächtnis bzw. die Gewöhnung an Gerüche ist bei Neugeborenen mit mittelschwerer bis schwerer Asphyxie verzögert oder fehlt.