Lægemidlet gabapentin kan fremme funktionel bedring efter et slagtilfælde: den amerikanske undersøgelse fra Ohio State University
Lægemidlet gabapentin, der i øjeblikket er ordineret til at kontrollere anfald og reducere nervesmerter, kan forbedre genopretning af bevægelse efter et slagtilfælde ved at hjælpe neuroner på den ubeskadigede side af hjernen med at optage signaleringsarbejdet fra tabte celler, tyder ny forskning i mus
Forsøgene efterlignede iskæmisk slagtilfælde hos mennesker, som opstår, når en blodprop blokerer blodgennemstrømningen, og neuroner dør i den berørte hjerneregion.
Resultaterne viste, at daglig gabapentinbehandling i seks uger efter et slagtilfælde genoprettede finmotorik i dyrenes overekstremiteter
Funktionel genopretning fortsatte også efter behandlingen var stoppet, fandt forskerne.
Ohio State University-holdet har tidligere fundet ud af, at gabapentin blokerer aktiviteten af et protein, der, når det udtrykkes ved forhøjede niveauer efter en skade på hjernen eller spinal ledning, hindrer genvækst af axoner, de lange, slanke forlængelser af nervecellelegemer, der transmitterer beskeder.
"Når dette protein er højt, forstyrrer det neurologisk genopretning," sagde hovedforfatter Andrea Tedeschi, assisterende professor i neurovidenskab ved Ohio State College of Medicine.
"Forestil dig, at dette protein er bremsepedalen og restitution er gaspedalen. Du kan træde på gaspedalen, men kan ikke accelerere, så længe du også trykker på bremsepedalen,” sagde Tedeschi.
"Hvis du begynder at løfte bremsepedalen og konstant trykker på gassen, kan du virkelig fremskynde restitutionen.
Vi tror, at det er gabapentins effekt på neuroner, og der er et bidrag fra ikke-neuronale celler, der griber ind i denne proces og gør den endnu mere effektiv."
Undersøgelsen er offentliggjort i dag (23. maj 2022) i tidsskriftet Brain.
Dette arbejde bygger på en undersøgelse fra 2019, hvor Tedeschis laboratorium fandt hos mus, at gabapentin hjalp med at genoprette overekstremitetsfunktionen efter en rygmarvsskade
Det primære behandlingsfokus efter et iskæmisk slagtilfælde er at genetablere blodgennemstrømningen i hjernen så hurtigt som muligt, men denne forskning tyder på, at gabapentin ikke spiller nogen rolle i det akutte stadie: Restitutionsresultaterne var ens, uanset om behandlingen startede en time eller en dag efter slagtilfældet.
I stedet er lægemidlets virkninger tydelige i specifikke motoriske neuroner, hvis axoner bærer signaler fra centralnervesystemet til kroppen, der fortæller musklerne at bevæge sig.
Efter slagtilfældet hos undersøgelsesmus, observerede forskerne, at neuroner på den ubeskadigede eller kontralaterale side af hjernen begyndte at spire axoner, der genoprettede signaler for overekstremitets frivillige bevægelser, som var blevet dæmpet af neurondød efter slagtilfældet.
Dette er et eksempel på plasticitet, centralnervesystemets evne til at fikse beskadigede strukturer, forbindelser og signaler.
"Patedyrets nervesystem har en iboende evne til selv at reparere," sagde Tedeschi, også medlem af Ohio State's Program for kronisk hjerneskade.
"Men vi fandt ud af, at denne stigning i spontan plasticitet ikke var tilstrækkelig til at drive bedring.
De funktionelle mangler er ikke så alvorlige i denne eksperimentelle model for iskæmisk slagtilfælde, men de er vedvarende."
Neuroner efter en skade har en tendens til at blive "hyperexciterede", hvilket fører til overdreven signalering og muskelsammentrækninger, der kan resultere i ukontrolleret bevægelse og smerte.
Mens det neurale receptorprotein alpha2delta2 bidrager til udviklingen af centralnervesystemet, betyder dets overekspression efter neuronal skade, at det sætter bremserne i axonvækst på uhensigtsmæssige tidspunkter og bidrager til denne problematiske hyperexcitabilitet.
Det er her, gabapentin gør sit arbejde: hæmmer alpha2delta1/2-underenheder og muliggør, at reparation af centralnervesystemet efter slagtilfælde udvikler sig på en koordineret måde
"Vi blokerede receptoren med stoffet og spurgte, om der vil opstå endnu mere plasticitet? Svaret er ja,” sagde Tedeschi.
Fordi en teknik, der midlertidigt dæmpede det nye kredsløb, vendte adfærdsmæssige tegn på bedring, sagde Tedeschi, at resultaterne tydede på, at stoffet normaliserer tilstande i det beskadigede nervesystem for at fremme kortikal reorganisering på en funktionelt meningsfuld måde.
Sammenlignet med kontrolmus, der ikke modtog lægemidlet, genvandt mus, der modtog seks ugers daglig gabapentinbehandling, finmotorisk funktion i deres forben.
To uger efter behandlingen var stoppet, observerede forskerne, at funktionelle forbedringer fortsatte.
"Dette bekræftede, at funktionelle ændringer er størknet i nervesystemet," sagde Tedeschi.
Gabapentin så også ud til at have en effekt i den slagtilfælde-ramte hjerne på ikke-neuronceller, der påvirker timingen af meddelelsestransmission
En undersøgelse af deres aktivitet efter lægemiddelbehandlingen antydede, at disse celler dynamisk kan ændre deres adfærd som reaktion på variationer i synaptisk kommunikation, hvilket yderligere muliggør jævn spiring af axoner, der kompenserede for de tabte neuroner.
Holdet fortsætter med at studere mekanismerne bag genopretning af slagtilfælde, men Tedeschi sagde, at resultaterne tyder på, at gabapentin lover som en behandlingsstrategi til reparation af slagtilfælde.
Dette arbejde blev støttet af tilskud fra National Institute of Neurological Disorders and Stroke og National Institutes of Health, og Chronic Brain Injury Discovery Theme i Ohio State.
Medforfattere inkluderer Molly Larson, Antonia Zouridakis, Lujia Mo, Arman Bordbar, Julia Myers, Hannah Qin, Haven Rodocker, Fan Fan, John Lannutti, Craig McElroy, Shahid Nimjee, Juan Peng, David Arnold og Wenjing Sun, alle fra Ohio State , og Lawrence Moon fra King's College London.
Læs også:
Emergency Live endnu mere...Live: Download den nye gratis app til din avis til IOS og Android
Hvad er en positiv Cincinnati Prehospital Stroke Scale (CPSS)?
AED med regn og våd: Retningslinje til brug i særlige omgivelser
Cincinnati præhospital slagtilfælde skala. Dens rolle i beredskabsafdelingen
Hvordan kan man hurtigt og nøjagtigt identificere en patient med akut slagtilfælde i præhospital?
Hjerneblødning, hvad er de mistænkelige symptomer? Nogle oplysninger til den almindelige borger
European Resuscitation Council (ERC), The 2021 Guidelines: BLS - Basic Life Support
Ny advarselsenhed for epilepsi kan spare tusinder af liv
Forståelse af anfald og epilepsi