Fjern iskemisk kondisjonering som en behandling for traumatisk hjerneskade

Traumatisk hjerneskade er en ledende årsak til sykelighet og dødelighet hos ofre for stumpe traumer, noe som fører til enorme økonomiske kostnader, kroniske nevropsykologiske følgetilstander og tapte produktive leveår. Behandling av inoperabel primær hjerneskade består i stor grad av støttende behandling for å støtte naturlig helbredelse og forebygging eller reduksjon av sekundære fornærmelser (1).

Mange av fenomenene sekundær skade er relatert til iskemiske følgetilstander av skadeprogresjon. Parenkymalt ødem i hjernen øker både regionalt og globalt intrakranielt trykk, reduserer perfusjonstrykket, noe som resulterer i svekket perfusjon, oksygengjeld og iskemisk skade (2). Lokal kompresjon fra traumatiske hematomer kan virke sammen med ødem for å svekke perfusjonen ytterligere. En strategi som har vært vellykket brukt i behandlingen av andre iskemiske fornærmelser, er en intervensjon kjent som "remote ischemic conditioning" (RIC). RIC antas å indusere systemiske responser som fremmer fysiologiske tilpasninger til moderat iskemi og minimerer virkningen av påfølgende iskemiske fornærmelser. Fordi disse effektene er systemiske, kan iskemisk kondisjonering av ekstremiteter påvirke hjerneskade. Ved TBI, der alle pasienter har en risiko for iskemisk sekundær skade, kan tidlig intervensjon med RIC minimere skaden av sekundære iskemiske fornærmelser og forbedre resultatene.

De systemiske effektene av RIC har blitt demonstrert i en rekke organsystemer og mekanismer for iskemi. Anvendelse av RIC har påviselige fordeler for å forhindre iskemi-indusert organdysfunksjon ved fornærmelser mot hjertet (3-6), nyrene (7,8) og okulære organsystemer (9). Vårt nylige arbeid har vist fordelene ved å forhindre organskade etter hemorragisk sjokk (10). Teknikken har også vist lovende for å redusere hjerneskade sekundært til hjerneslag eller nevrokirurgiske traumer (11-13).

Iskemisk kondisjonering av hjerneskader har påvist fordeler i dyremodeller. Prekondisjonering av lemmer reduserer giftige frie oksygenradikaler, reduserer nevronal apoptose, reduserer intrakraniell betennelse, forbedrer integriteten til blod-hjerne-barrieren og reduserer parenkymalt ødem i hjernen (14,15). RIC forbedrer også mikrovaskulær perfusjon til iskemisk vev som i hjernen kan redusere sekundær skade ved å fremme perfusjon til den utsatte hjernen (16). Selv når det utføres etter det intrakraniale traumet i en "post-kondisjonering"-modell, er iskemisk kondisjonering assosiert med redusert apoptose, redusert ødem og reduserte hjerneinfarktvolumer (17,18). En enkelt fersk studie av RIC hos humane TBI-pasienter viste en reduksjon i serumbiomarkører for skader på sentralnervesystemet (CNS) i den kondisjonerte kohorten (19).

Gitt de lovende funnene av fjern iskemisk kondisjoneringsteknikk for å redusere biomarkører for intrakraniell betennelse, er en vurdering av den kliniske effektiviteten av posttraumatisk fjern iskemisk kondisjonering nødvendig for å modifisere resultatene til pasienter med isolerte alvorlige traumatiske hjerneskader.

Resultatene av denne foreslåtte prospektive, randomiserte kontrollerte studien vil falle inn i følgende validerte kategorier:

1. Biomarkører for nevronal skade og systemisk betennelse (20-28)
2. Radiologiske bevis på forbedret akutt- og forsinket fase-perfusjon (29-33)
3. Klinisk forløp på sykehus fra innleggelse til utskrivning
4. Nevrokognitive og nevropsykologiske utfall, 6 måneders oppfølging (34-46)

De kjente fysiologiske effektene av RIC er teoretisk fordelaktige for pasienter som lider av alvorlig TBI som er i fare for klinisk forverring på grunn av sekundær skade. Ved å dempe effektene av betennelse og ødem og forbedre mikrovaskulær perfusjon, kan risikoutsatt hjernevev reddes og dermed pasientresultatene forbedres. Denne teorien støttes av eksisterende bevis og et godt planlagt utvalg av utfallsmål inkludert biokjemiske, kliniske og radiografiske utfall kan demonstrere fordelene med RIC i denne pasientpopulasjonen.