De rol van transcutane nervus vagus-stimulatie bij de behandeling van acuut hersenletsel

Acuut hersenletsel is een van de belangrijkste gezondheidsproblemen van vandaag. Het presenteert zich met een hoge sterfte en morbiditeit, beperkte therapeutische opties en langdurige ziekenhuisopnames, waardoor patiënten achterblijven met beperkingen die de kwaliteit van leven aantasten en de gezondheidszorgkosten verhogen. De etiologie van hersenletsel kan traumatisch of niet-traumatisch zijn. De wereldwijde incidentie van traumatisch hersenletsel (TBI) wordt geschat op 27 tot 69 miljoen gevallen per jaar, voornamelijk als gevolg van vallen en verkeersongevallen. Een van de meest uitdagende niet-traumatische hersenletsels is aneurysmatische subarachnoïdale bloeding (aSAH), met een incidentie van 10-15 patiënten per 100.000 per jaar. In de behandeling van primair en secundair hersenletsel zijn zowel chirurgische als niet-chirurgische procedures belangrijk. Beperkte therapeutische opties bij de behandeling van hersenletsel hebben de deur geopend voor overweging van nieuwe niet-invasieve methoden. Recente studies tonen aan dat neuromodulatie geïnduceerd door vaguszenuwstimulatie (VNS) kan bijdragen aan betere uitkomsten bij patiënten met hersenletsel.

De eerste toepassing van VNS in een klinische setting was een invasieve procedure gebruikt bij de behandeling van farmacoresistente epilepsie. Vervolgens werd een niet-invasieve methode van transcutane VNS (tVNS) ontwikkeld, die neuroprotectieve en immunoprotectieve effecten kan hebben. Volgens bestaand onderzoek biedt tVNS een veiligere benadering bij de behandeling van cerebraal oedeem, epileptische aanvallen, aandoeningen van de bloed-hersenbarrière, herstel van motorische en cognitieve functies, en immunomodulatie. Transcutane VNS induceert een versterkte regulatie van endogene noradrenerge activiteit door activatie van de locus coeruleus en de afgifte van noradrenaline in de amygdala, evenals hogere algehele concentraties van noradrenaline in de hersenen. Dienovereenkomstig maakt een toename van de cerebrale perfusiedruk (CPP) een betere oxygenatie van hersenweefsel en reperfusie van de penumbra-zone mogelijk. Noradrenaline onderdrukt aanvallen door GABAerge neuronen te beschermen en neuronale hyperexcitabiliteit te verminderen. Bovendien oefent het ontstekingsremmende effecten uit op microgliale cellen, waardoor de productie van cytokines en chemokines wordt verminderd. Acetylcholine (ACh), onder vagale stimulatie, vermindert ook pro-inflammatoire cytokines zoals tumornecrosefactor (TNF), interleukines IL-1β, IL-6 en IL-18. Tegelijkertijd beïnvloedt het het microgliale fenotype, waarbij het pro-inflammatoire M1-microgliale fenotype, dat oxidatieve stress en mitochondriële schade bevordert, wordt verminderd ten gunste van het neuroprotectieve M2-fenotype. Recente studies tonen aan dat tVNS ook significant serum-inflammatoire cytokines moduleert bij patiënten met sepsis. Een ander ontstekingsremmend mechanisme is de interactie van VNS met het peptidehormoon ghreline. Serumghrelineconcentraties nemen toe onder vagale stimulatie, wat leidt tot een daaropvolgende vermindering van TNF-α-niveaus en andere pro-inflammatoire cytokines na hersenletsel. Ghreline speelt ook een belangrijke rol bij het verminderen van intracerebrale bloeding door NLRP3 te remmen en de Nrf2/ARE-signaleringsroute te stimuleren. Analyse van biomarkers van hersenweefselschade, zoals S100-eiwit en neuron-specifiek enolase (NSE), kan worden gebruikt om sterfte en morbiditeit te beoordelen, evenals uitkomsten van neuro-intensieve zorg, en niet-invasieve tVNS-stimulatie zou kunnen resulteren in een vermindering van hun waarden en dienen bij het monitoren van de klinische toestand van patiënten met hersenletsel.

Motorisch herstel hangt af van de neuroplasticiteit van de hersenen, en de resultaten van eerdere studies wijzen op significant beter functioneel motorisch herstel wanneer revalidatietherapie wordt gecombineerd met tVNS. Niet-invasieve tVNS kan ook cognitieve disfunctie verlichten, omdat het neuro-inflammatie vermindert en geheugenfunctie verbetert door stimulatie van perifere en centrale cholecystokinine (CCK) receptoren.

Het gebruik van tVNS is veilig bij patiënten met aSAH en beroerte, en het verbetert significant het functioneel herstel bij patiënten in een minimaal bewuste toestand na transauriculaire tVNS toegediend gedurende een periode van vier weken.

Voor zover wij weten, is tVNS nog niet gebruikt in klinische onderzoeken in Kroatië, noch is het beschreven in casusrapporten of kleine cohortstudies. De verkregen resultaten zullen worden gecorreleerd met verzamelde gegevens over de klinische status van patiënten, het verloop en de duur van ziekenhuisbehandeling, het optreden van complicaties en behandeluitkomsten.