Transkutaanisen vagushermostimulaation rooli akuutin aivovamman hoidossa

Akuutti aivovamma on yksi nykyajan merkittävimmistä terveysongelmista. Siihen liittyy korkea kuolleisuus ja sairastuvuus, rajalliset hoitovaihtoehdot sekä pitkittyneet sairaalajaksot, mikä jättää potilaat vammaisiksi heikentäen elämänlaatua ja lisäten terveydenhuollon kustannuksia. Aivovamman etiologia voi olla traumaattinen tai ei-traumaattinen. Traumaattisen aivovamman (TBI) maailmanlaajuiseksi esiintyvyydeksi arvioidaan 27–69 miljoonaa tapausta vuodessa, pääasiassa kaatumisten ja liikenneonnettomuuksien vuoksi. Yksi haastavimmista ei-traumaattisista aivovammoista on aneurysmaattinen subaraknoidaalinen verenvuoto (aSAH), jonka esiintyvyys on 10–15 potilasta 100 000 asukasta kohden vuodessa. Primaarisessa ja sekundaarisessa aivovamman hoidossa sekä kirurgiset että ei-kirurgiset toimenpiteet ovat tärkeitä. Rajalliset hoitovaihtoehdot aivovamman hoidossa ovat avanneet ovet uusien ei-invasiivisten menetelmien harkitsemiseen. Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että vagushermostimulaation (VNS) aiheuttama neuromodulaatio voi edistää parempia hoitotuloksia aivovammapotilailla.

VNS:n ensimmäinen sovellus kliinisessä käytössä oli invasiivinen toimenpide, jota käytettiin lääkkeille resistentissä epilepsiassa. Myöhemmin kehitettiin ei-invasiivinen transkutaaninen VNS-menetelmä (tVNS), jolla voi olla neuroprotektiivisia ja immunoprotektiivisia vaikutuksia. Olemassa olevan tutkimuksen mukaan tVNS tarjoaa turvallisemman lähestymistavan aivoödeeman, epileptisten kohtausten, aivojen veri-aivoesteen häiriöiden, motoristen ja kognitiivisten toimintojen palautumisen sekä immunomodulaation hoidossa. Transkutaaninen VNS aiheuttaa endogeenisen noradrenergisen aktiivisuuden tehostunutta säätelyä aktivoimalla locus coeruleusta ja vapauttamalla noradrenaliinia amygdalaan sekä korkeampia kokonaispitoisuuksia noradrenaliinista aivoissa. Vastaavasti aivoperfuusiopaineen (CPP) nousu mahdollistaa aivokudoksen paremman hapettumisen ja penumbraalisen vyöhykkeen reperfuusion. Noradrenaliini tukahduttaa kohtauksia suojelemalla GABAergisiä neuroneja ja vähentämällä neuronien hypereksitabiliteettia. Lisäksi sillä on tulehdusta vähentäviä vaikutuksia mikrogliasoluihin, mikä vähentää sytokiinien ja kemokiinien tuotantoa. Asetyylikoliini (ACh) vagusstimulaation alaisena vähentää myös proinflammatorisia sytokiineja, kuten kasvunekroositekijää (TNF), interleukiineja IL-1β, IL-6 ja IL-18. Samalla se vaikuttaa mikroglian fenotyyppiin, vähentäen proinflammatorista M1-mikroglian fenotyyppiä, joka edistää oksidatiivista stressiä ja mitokondrion vaurioita, neuroprotektiivisen M2-fenotyypin hyväksi. Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että tVNS moduloi myös merkittävästi sepsispotilaiden seerumin tulehdussytokiineja. Toinen tulehdusta vähentävä mekanismi on VNS:n vuorovaikutus peptidihormoni greliinin kanssa. Seerumin greliinipitoisuudet nousevat vagusstimulaation alaisena, mikä johtaa myöhempään TNF-α-tasojen ja muiden proinflammatoristen sytokiinien vähenemiseen aivovamman jälkeen. Greliinillä on myös tärkeä rooli aivoverenvuotojen vähentämisessä estämällä NLRP3:ta ja stimuloimalla Nrf2/ARE-signalointireittiä. Aivokudosvaurion biomarkkerien, kuten S100-proteiinin ja hermosolukohtaisen enolaasin (NSE), analyysiä voidaan käyttää kuolleisuuden ja sairastuvuuden sekä neurointensiivihoidon tulosten arviointiin, ja ei-invasiivinen tVNS-stimulaatio voisi johtaa niiden arvojen laskuun ja toimia aivovammapotilaiden kliinisen tilan seurannassa.

Motorinen toipuminen riippuu aivojen neuroplastisuudesta, ja aiemmat tutkimustulokset osoittavat merkittävästi parempaa toiminnallista motorista toipumista, kun kuntoutushoito yhdistetään tVNS:ään. Ei-invasiivinen tVNS voi myös lievittää kognitiivista dysfunktiota, koska se vähentää neuroinflammaatiota ja parantaa muistitoimintaa stimuloimalla perifeerisiä ja keskeisiä kolekystokiniini (CCK) -reseptoreita.

tVNS:n käyttö on turvallista aSAH- ja aivohalvauspotilailla, ja se parantaa merkittävästi toiminnallista toipumista minimaalisesti tietoisessa tilassa olevilla potilailla transauraalisen tVNS:n jälkeen neljän viikon ajan.

Tietojemme mukaan tVNS:ää ei ole vielä käytetty kliinisissä kokeissa Kroatiassa, eikä sitä ole kuvattu tapausraporteissa tai pienissä kohorttitutkimuksissa. Saadut tulokset korreloidaan kerättyjen tietojen kanssa potilaiden kliinisestä tilasta, sairaalahoidon kulusta ja kestosta, komplikaatioiden esiintymisestä sekä hoidon tuloksista.