급성 뇌손상 치료에서 경피적 미주신경 자극의 역할

급성 뇌손상은 오늘날 주요 건강 문제 중 하나입니다. 높은 사망률과 이환율, 제한된 치료 옵션, 장기간의 입원을 동반하며, 환자들은 삶의 질을 저하시키고 의료비를 증가시키는 장애를 남깁니다. 뇌손상의 원인은 외상성 또는 비외상성일 수 있습니다. 외상성 뇌손상(TBI)의 전 세계적 발병률은 연간 약 2700만~6900만 건으로 추정되며, 주로 낙상과 교통사고 때문입니다. 가장 어려운 비외상성 뇌손상 중 하나는 동맥류성 지주막하출혈(aSAH)로, 연간 10만 명당 10~15명의 발병률을 보입니다. 1차 및 2차 뇌손상 치료에서는 수술적 및 비수술적 절차 모두 중요합니다. 뇌손상 치료의 제한된 치료 옵션은 새로운 비침습적 방법을 고려할 수 있는 길을 열었습니다. 최근 연구에 따르면 미주신경 자극(VNS)에 의해 유도된 신경조절이 뇌손상 환자의 더 나은 결과에 기여할 수 있습니다.

임상 환경에서 VNS의 첫 적용은 약물내성 간질 치료에 사용된 침습적 절차였습니다. 이후, 신경보호 및 면역보호 효과를 가질 수 있는 경피적 VNS(tVNS)라는 비침습적 방법이 개발되었습니다. 기존 연구에 따르면, tVNS는 뇌부종, 간질 발작, 뇌 혈액-뇌 장벽 장애, 운동 및 인지 기능 회복, 면역조절 치료에 더 안전한 접근법을 제공합니다. 경피적 VNS는 청반의 활성화와 편도체에서의 노르에피네프린 방출을 통해 내인성 노르아드레날린성 활동의 향상된 조절을 유도하며, 뇌 전체에서 더 높은 노르에피네프린 농도를 유발합니다. 이에 따라, 뇌관류압(CPP)의 증가는 뇌 조직의 더 나은 산소 공급과 반영역의 재관류를 가능하게 합니다. 노르에피네프린은 GABA성 뉴런을 보호하고 뉴런의 과흥분성을 감소시켜 발작을 억제합니다. 또한, 미세아교세포에 항염증 효과를 발휘하여 사이토카인과 케모카인의 생성을 감소시킵니다. 아세틸콜린(ACh)은 미주신경 자극 하에서 종양괴사인자(TNF), 인터루킨 IL-1β, IL-6, IL-18과 같은 전염증성 사이토카인을 감소시킵니다. 동시에, 미세아교세포 표현형에 영향을 미쳐 산화 스트레스와 미토콘드리아 손상을 촉진하는 전염증성 M1 미세아교세포 표현형을 감소시키고, 신경보호적 M2 표현형을 선호하도록 합니다. 최근 연구에 따르면, tVNS는 패혈증 환자의 혈청 염증성 사이토카인을 유의하게 조절합니다. 또 다른 항염증 메커니즘은 VNS와 펩타이드 호르몬 그렐린의 상호작용입니다. 혈청 그렐린 농도는 미주신경 자극 하에서 증가하여, 뇌손상 후 TNF-α 수준과 다른 전염증성 사이토카인의 후속 감소를 유도합니다. 그렐린은 또한 NLRP3를 억제하고 Nrf2/ARE 신호 경로를 자극하여 뇌내출혈 감소에 중요한 역할을 합니다. S100 단백질과 뉴런 특이적 에놀라아제(NSE)와 같은 뇌 조직 손상 바이오마커의 분석은 사망률과 이환율, 신경중환자 치료 결과를 평가하는 데 사용될 수 있으며, 비침습적 tVNS 자극은 이들의 수치 감소를 가져올 수 있고 뇌손상 환자의 임상 상태 모니터링에 활용될 수 있습니다.

운동 회복은 뇌 신경가소성에 의존하며, 이전 연구 결과는 재활 치료와 tVNS를 결합할 때 기능적 운동 회복이 유의하게 더 좋음을 나타냅니다. 비침습적 tVNS는 또한 인지 기능 장애를 완화할 수 있는데, 이는 신경염증을 감소시키고 말초 및 중추 콜레시스토키닌(CCK) 수용체 자극을 통해 기억 기능을 개선하기 때문입니다.

tVNS의 사용은 aSAH 및 뇌졸중 환자에게 안전하며, 4주 동안 적용된 경이적 tVNS 후 최소의식 상태 환자의 기능적 회복을 유의하게 개선합니다.

저희가 아는 한, tVNS는 크로아티아에서 아직 임상 시험에 사용된 적이 없으며, 증례 보고나 소규모 코호트 연구에서도 기술된 바 없습니다. 얻어진 결과는 환자의 임상 상태, 입원 치료의 경과와 기간, 합병증 발생, 치료 결과에 대한 수집된 데이터와 상관관계를 가질 것입니다.