Het medicijn gabapentine kan functioneel herstel na een beroerte bevorderen: de Amerikaanse studie van de Ohio State University
Het medicijn gabapentine, dat momenteel wordt voorgeschreven om aanvallen te beheersen en zenuwpijn te verminderen, kan het herstel van beweging na een beroerte verbeteren door neuronen aan de onbeschadigde kant van de hersenen te helpen het signaalwerk van verloren cellen op te nemen, suggereert nieuw onderzoek bij muizen
De experimenten bootsten ischemische beroerte bij mensen na, die optreedt wanneer een stolsel de bloedstroom blokkeert en neuronen afsterven in het aangetaste hersengebied.
De resultaten toonden aan dat een dagelijkse behandeling met gabapentine gedurende zes weken na een beroerte de fijne motoriek in de bovenste ledematen van de dieren herstelde
Functioneel herstel ging ook door nadat de behandeling was gestopt, vonden de onderzoekers.
Het team van de Ohio State University ontdekte eerder dat gabapentine de activiteit blokkeert van een eiwit dat, wanneer het in verhoogde niveaus tot expressie wordt gebracht na een verwonding aan de hersenen of spinal koord, belemmert de hergroei van axonen, de lange, slanke verlengingen van zenuwcellichamen die berichten verzenden.
"Wanneer dit eiwit hoog is, interfereert het met neurologisch herstel", zegt hoofdauteur Andrea Tedeschi, assistent-professor neurowetenschappen aan het Ohio State's College of Medicine.
“Stel je voor dat dit eiwit het rempedaal is en herstel het gaspedaal. Je kunt op het gaspedaal trappen, maar niet accelereren zolang je ook het rempedaal indrukt,” zei Tedeschi.
“Als je het rempedaal begint op te tillen en continu het gas indrukt, kun je het herstel echt versnellen.
We denken dat dit het effect van gabapentine op neuronen is, en er is een bijdrage van niet-neuronale cellen die dit proces aanboren en het nog effectiever maken.”
De studie is vandaag (23 mei 2022) gepubliceerd in het tijdschrift Hersenen.
Dit werk bouwt voort op een studie uit 2019 waarin het laboratorium van Tedeschi bij muizen vond dat gabapentine de functie van de bovenste ledematen hielp herstellen na een dwarslaesie
De primaire behandelingsfocus na een ischemische beroerte is het zo snel mogelijk herstellen van de bloedstroom in de hersenen, maar dit onderzoek suggereert dat gabapentine geen rol speelt in dat acute stadium: de herstelresultaten waren vergelijkbaar, of de behandeling nu één uur of één dag begon na de beroerte.
In plaats daarvan zijn de effecten van het medicijn duidelijk in specifieke motorneuronen waarvan de axonen signalen van het centrale zenuwstelsel naar het lichaam transporteren die de spieren vertellen te bewegen.
Na de beroerte bij studiemuizen, observeerden de onderzoekers, begonnen neuronen aan de onbeschadigde of contralaterale kant van de hersenen axonen te ontkiemen die signalen herstelden voor vrijwillige beweging van de bovenste extremiteit die tot zwijgen was gebracht door neurondood na de beroerte.
Dit is een voorbeeld van plasticiteit, het vermogen van het centrale zenuwstelsel om beschadigde structuren, verbindingen en signalen te herstellen.
"Het zenuwstelsel van zoogdieren heeft een intrinsiek vermogen tot zelfherstel", zegt Tedeschi, ook een lid van de Ohio State's Programma voor chronisch hersenletsel.
"Maar we ontdekten dat deze toename in spontane plasticiteit niet voldoende was om herstel te stimuleren.
De functionele gebreken zijn niet zo ernstig in dit experimentele model van ischemische beroerte, maar ze zijn persistent."
Neuronen na een blessure hebben de neiging om "hyperexcited" te worden, wat leidt tot overmatige signalering en spiersamentrekkingen die kunnen leiden tot ongecontroleerde bewegingen en pijn.
Hoewel het neurale receptoreiwit alpha2delta2 bijdraagt aan de ontwikkeling van het centrale zenuwstelsel, betekent de overexpressie ervan na neuronale schade dat het op ongelegen momenten de axongroei afremt en bijdraagt aan deze problematische hyperexcitabiliteit.
Dit is waar gabapentine zijn werk doet: het remmen van alfa2delta1/2-subeenheden en het op gecoördineerde wijze mogelijk maken van herstel van het centrale zenuwstelsel na een beroerte
"We blokkeerden de receptor met het medicijn en vroegen, zal er nog meer plasticiteit optreden? Het antwoord is ja", zei Tedeschi.
Omdat een techniek die het nieuwe circuit tijdelijk tot zwijgen bracht, gedragssymptomen van herstel omkeerde, zei Tedeschi dat de bevindingen suggereerden dat het medicijn de omstandigheden in het beschadigde zenuwstelsel normaliseert om corticale reorganisatie op een functioneel zinvolle manier te bevorderen.
Vergeleken met controlemuizen die het medicijn niet kregen, kregen muizen die zes weken dagelijkse gabapentinebehandeling kregen de fijne motorische functie in hun voorpoten terug.
Twee weken nadat de behandeling was gestopt, merkten onderzoekers op, bleven functionele verbeteringen bestaan.
"Dit bevestigde dat functionele veranderingen in het zenuwstelsel gestold zijn," zei Tedeschi.
Gabapentine bleek ook een effect te hebben in de door een beroerte getroffen hersenen op niet-neuroncellen die de timing van berichtoverdracht beïnvloeden
Een onderzoek van hun activiteit na de medicamenteuze behandeling suggereerde dat deze cellen hun gedrag dynamisch kunnen veranderen als reactie op variaties in synaptische communicatie, waardoor een soepele ontspruiting van axonen mogelijk wordt gemaakt die de verloren neuronen compenseerden.
Het team blijft de mechanismen achter het herstel van een beroerte bestuderen, maar Tedeschi zei dat de bevindingen suggereren dat gabapentine veelbelovend is als behandelingsstrategie voor herstel van een beroerte.
Dit werk werd ondersteund door subsidies van het National Institute of Neurological Disorders and Stroke en de National Institutes of Health, en het Chronic Brain Injury Discovery-thema in de staat Ohio.
Co-auteurs zijn onder meer 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 en Wenjing Sun, allemaal uit de staat Ohio , en Lawrence Moon van King's College London.
Lees ook:
Emergency Live nog meer ... Live: download de nieuwe gratis app van uw krant voor IOS en Android
Wat is een positieve Cincinnati Prehospital Stroke Scale (CPSS)?
AED met regen en nat: richtlijn voor gebruik in een bepaalde omgeving
Cincinnati Prehospital Stroke Scale. Zijn rol op de afdeling spoedeisende hulp
Hersenbloeding, wat zijn de verdachte symptomen? Wat informatie voor de gewone burger
European Resuscitation Council (ERC), de richtlijnen voor 2021: BLS – Basic Life Support
Nieuw epilepsiewaarschuwingsapparaat kan duizenden levens redden
Toevallen en epilepsie begrijpen