Kombinert intracerebral og jugular bulb mikrodialyse

Hensikt

For å beskrive forekomsten av cerebral mitokondriell dysfunksjon hos komatøse pasienter innlagt på Neurointensive Care Unit (NICU) ved Odense Universitetssykehus og for å evaluere mulige sammenhenger mellom cerebral og jugular bulb mikrodialyse i et forsøk på å utvikle nye, effektive og mindre invasive diagnostiske verktøy for relevante pasientgrupper.

Bakgrunn

Kjennetegnet ved flere alvorlige nevrologiske og nevrokirurgiske lidelser, inkludert alvorlig traumatisk hjerneskade, intrakraniell blødning, cerebral infeksjon og global hypoksisk skade etter hjertestans, er at den primære fornærmelsen er utenfor rekkevidde for terapeutisk intervensjon. Sekundære skader som oppstår i dagene til ukene etter den primære fornærmelsen kan imidlertid forebygges eller behandles. Betennelse, forbigående iskemi, dannelse av frie radikaler, cellulær Ca2+-influx og mitokondriell dysfunksjon er derfor alle eksempler på aktuelle forskningstemaer innen nevrointensiv.

Forskergruppen har en lang historie med eksperimentelt og klinisk arbeid innen området cerebral metabolisme ved nevrokritisk sykdom. De siste årene har nevromonitorering med cerebral mikrodialyse vært et hovedfokus, så vel som mitokondriell dysfunksjon som et mulig terapeutisk mål. I 2004 viste etterforskerne hvordan overvåking av SAH-pasienter med cerebral mikrodialyse kunne forutsi forsinket nevrologisk forverring/vasospasmerelaterte komplikasjoner, resultater som ble bekreftet av senere eksterne studier. I 2012 og 2014 er det publisert resultater som viser hvordan man kan diagnostisere mitokondriell dysfunksjon på grunnlag av de biokjemiske mønstrene for cerebral mikrodialyse eksperimentelt så vel som klinisk. Kort fortalt, et cerebrokjemisk mønster med forhøyet laktat/pyruvat-forhold med samtidige normale eller supranormale nivåer av pyruvat og glukose sett sammen med normal vevsoksygenovervåking indikerer mitokondriell dysfunksjon. Mitokondriell dysfunksjon spiller mest sannsynlig en nøkkelrolle i forverringen av resultatet i en rekke cerebrale patologiske tilstander, og kan være mottakelig for farmakologisk intervensjon.

Mikrodialyseteknikken er basert på at en tynn sonde med en semipermeabel membran settes inn i berørt hjernevev, og samler opp interstitiell væske fra et lite område rundt sonden. Væsken analyseres for metabolitter, proteiner eller farmakologiske stoffer og har tidligere vist seg å være av stor verdi for å veilede NICU-pleie og prognose. Et problem med teknikken er imidlertid at målingene er regionale og begrenset til det svært lille prøvetakingsvolumet til sonden. En annen hindring er at teknikken er intrakraniell invasiv.

Mål

I den nåværende prospektive kohortstudien vil etterforskerne beskrive forekomsten av mitokondriell dysfunksjon hos pasienter innlagt på NICU med alvorlig subaraknoidal blødning (SAH). Siden pasienter som lider av SAH ofte har en ikke-iskemisk cerebral metabolsk lidelse, vil en global cerebral måling antagelig være like nyttig eller mer enn en fokal måling fra bare et svært lite regionalt hjernevolum. Etterforskerne ønsker å evaluere en ny metode for overvåking, nemlig mikrodialyse av cerebral venøs bloddrenering. Den cerebrale venedrenasjen passerer nesten uten unntak gjennom halspærene, venstre eller høyre sidet flertall avhengig av dominans. Etterforskerne vil sammenligne resultater av regionale cerebrale og venøse målinger for å bekrefte hypotesen om at metabolske forstyrrelser i hjernen speiles i venøs bloddrenering i halskulen. En pilotstudie av pasienter som gjennomgår åpen hjertekirurgi har bekreftet signifikante forskjeller i laktat og pyruvat i arterielt systemisk vs halsvenøst ​​blod. Likevel støtter upubliserte data fra denne gruppens eksperimentelle svinemodell muligheten for global metabolsk venøs overvåking.

Perspektiver

Hvis halskulemikrodialyse kan bekreftes å gi et pålitelig globalt estimat av cerebral metabolsk tilstand, kan det være mulig å implementere et nytt, mindre invasivt diagnostisk verktøy for NICU-pasienter. Surrogattiltak i bruk i dag som f.eks. NIRS (Near Infrared Spectroscopy) korrelerer dårlig med cerebral metabolsk status.