Rollen til transkutan vagusnervestimulering i behandlingen av akutt hjerneskade

Akutt hjerneskade er et av de fremste helseproblemene i dag. Det medfører høy dødelighet og sykelighet, begrensede behandlingsmuligheter og langvarige sykehusopphold, noe som etterlater pasienter med funksjonsnedsettelser som forringer livskvaliteten og øker helsekostnadene. Etiologien til hjerneskade kan være traumatisk eller ikke-traumatisk. Den globale forekomsten av traumatisk hjerneskade (TBI) anslås til 27 til 69 millioner tilfeller per år, hovedsakelig på grunn av fall og trafikkulykker. Blant de mest utfordrende ikke-traumatiske hjerneskadene er aneurismatisk subaraknoidalblødning (aSAH), med en forekomst på 10-15 pasienter per 100 000 per år. I behandlingen av primær og sekundær hjerneskade er både kirurgiske og ikke-kirurgiske prosedyrer viktige. Begrensede behandlingsmuligheter i behandlingen av hjerneskade har åpnet døren for vurdering av nye ikke-invasive metoder. Nylige studier viser at nevromodulering indusert av vagusnervestimulering (VNS) kan bidra til bedre utfall hos pasienter med hjerneskade.

Den første anvendelsen av VNS i en klinisk setting var en invasiv prosedyre som ble brukt i behandlingen av farmakoresistent epilepsi. Deretter ble en ikke-invasiv metode for transkutan VNS (tVNS) utviklet, som kan ha nevroprotektive og immunprotektive effekter. Ifølge eksisterende forskning gir tVNS en sikrere tilnærming i behandlingen av cerebralt ødem, epileptiske anfall, forstyrrelser av den cerebrale blod-hjerne-barrieren, gjenoppretting av motoriske og kognitive funksjoner og immunmodulering. Transkutan VNS induserer forbedret regulering av endogen noradrenerg aktivitet gjennom aktivering av locus coeruleus og frigjøring av noradrenalin i amygdala, samt høyere overordnede konsentrasjoner av noradrenalin i hjernen. Følgelig muliggjør en økning i cerebral perfusjonstrykk (CPP) bedre oksygenering av hjernevev og reperfusjon av penumbral sonen. Noradrenalin undertrykker anfall ved å beskytte GABAerge nevroner og redusere nevronal hypereksitabilitet. I tillegg utøver det antiinflammatoriske effekter på mikrogliale celler, noe som reduserer produksjonen av cytokiner og kjemokiner. Acetylkolin (ACh), under vagal stimulering, reduserer også proinflammatoriske cytokiner som tumornekrosefaktor (TNF), interleukiner IL-1β, IL-6 og IL-18. Samtidig påvirker det den mikrogliale fenotypen, reduserer den proinflammatoriske M1 mikrogliale fenotypen, som fremmer oksidativt stress og mitokondriell skade, til fordel for den nevroprotektive M2-fenotypen. Nylige studier viser at tVNS også signifikant modulerer serum inflammatoriske cytokiner hos pasienter med sepsis. En annen antiinflammatorisk mekanisme er interaksjonen av VNS med peptidhormonet ghrelin. Serum ghrelin-konsentrasjoner øker under vagal stimulering, noe som fører til en påfølgende reduksjon i TNF-α-nivåer og andre proinflammatoriske cytokiner etter hjerneskade. Ghrelin spiller også en viktig rolle i å redusere intrakraniell blødning ved å hemme NLRP3 og stimulere Nrf2/ARE-signaleringsveien. Analyse av biomarkører for hjernevevsskade, som S100-protein og nevronspesifikk enolase (NSE), kan brukes til å vurdere dødelighet og sykelighet, samt resultater av nevrointensivbehandling, og ikke-invasiv tVNS-stimulering kan føre til en reduksjon i deres verdier og tjene i overvåkning av den kliniske tilstanden til pasienter med hjerneskade.

Motorisk gjenoppretting avhenger av hjernens nevroplastisitet, og resultatene fra tidligere studier indikerer betydelig bedre funksjonell motorisk gjenoppretting når rehabiliteringsterapi kombineres med tVNS. Ikke-invasiv tVNS kan også lindre kognitiv dysfunksjon, ettersom det reduserer nevroinflammasjon og forbedrer hukommelsesfunksjon gjennom stimulering av perifere og sentrale kolecystokinin (CCK) reseptorer.

Bruken av tVNS er trygt hos pasienter med aSAH og slag, og det forbedrer funksjonell gjenoppretting betydelig hos pasienter i en minimalt bevisst tilstand etter transaurikulær tVNS administrert i en varighet på fire uker.

Så vidt vi vet, har tVNS ennå ikke blitt brukt i kliniske forsøk i Kroatia, heller ikke beskrevet i kasusrapporter eller små kohortstudier. De oppnådde resultatene vil bli korrelert med innsamlede data om pasientenes kliniske status, forløp og varighet av sykehusbehandling, forekomst av komplikasjoner og behandlingsutfall.