Sådan kan man bremse udviklingen af hjerneødem ved hovedtraumer

Når en person oplever et hovedtraume, er der risiko for, at hjernen svulmer op i det, der kaldes for et hjerneødem.

Faktisk er hjerneødem den ledende dødsårsag blandt unge mænd.

Alligevel har læger gået til patientgruppen på stort set samme måde siden 1950’erne og forsøger at fjerne noget af væsken i hjernen ved at give patienten mannitol eller koncentrereret saltvand eller ved at skære et hul i kraniet for at lette trykket.

Nu viser et nyt studie, hvad der præcis sker i hjernen i forbindelse med et hjerneødem, og hvordan man muligvis kan behandle tilstanden mere effektivt og sikre bedre overlevelsesmuligheder for patienten og overlevelse uden hjerneskade.

»Det er så fortvivlende, at vi ikke kan behandle patienter med hjerneødem på en god måde. Mange af vores behandlinger ender endda med, at vi får reddet nogle patienter, som vi måske ikke skulle have reddet, fordi de aldrig kommer i nærheden af at få et normalt liv efterfølgende. Med dette studie får vi en meget bedre forståelse af, hvad der sker i hjernen ved et hjerneødem, og hvordan vi kan mindske opbygningen af tryk i hjernen ved en simpel behandling,« forklarer en af forskerne bag studiet, hjerneforsker, professor og læge Maiken Nedergaard fra Københavns Universitet og University of Rochester.

Forskningen er offentliggjort i Nature.

Hjerneødemer involverer hele hjernen

Maiken Nedergaard forklarer, at man traditionelt har set et hjerneødem som en lokal ting i hjernen, hvor væske fra karrene løber ind i hjernen og opbygger et tryk.

Ifølge forskeren kan man ved hjerneødemer dog også observere, at hele hjernen svulmer op, hvilket peger mere i retning af et globalt fænomen, hvor væsken fra det såkaldt glymfatiske system løber ind i hele hjernen og får den til at svulme.

Det gav os en meget interessant indsigt i, hvordan man kan forhindre hjerneødemer fra at udvikle sig

Maiken Nedergaard, forsker, Københavns Universitet

Det glymfatiske system er den væsketransport, der renser hjernen for affaldsstoffer, når vi sover, og dette system er reguleret af blandt andet noradrenalin.

Noradrenalin, som benyttes i kroppen og hjernen til at holde os vågne, lukker effektivt ned for det glymfatiske system og væskens gennemstrømning i hjernen.

»Udgangspunktet for dette studie var, at vi måtte kunne bruge denne kobling mellem traume, hjerneødem, noradrenalin og det glymfatiske til noget. Vi ved også, at efter en hjerneskade, stiger noradrenalin ikke blot i hjernen, men også i blodet, og man skulle måske tro, at det havde en eller anden beskyttende effekt, fordi det bremser influx af væske i hjernen, men samtidig kan man også forestille sig, at det ved en hjerneskade kan være vigtigt at opretholde væskegennemstrømningen i hjernen og ikke få den lukket ned,« siger Maiken Nedergaard.

Hun uddyber, at hvis væsken gennem det glymfatiske system kan løbe ind i hjernen, kan det også løbe ud igen, og det kan måske være med til at udvaske den beskadigede del af hjernen.

»Fra mange studier ved vi, at hjernen har svært ved at håndtere døde hjerneceller. Det leder til kronisk neuroinflammation og øger risikoen for udvikling af Alzheimers. Derfor er det nærliggende at tro, at det måske ikke er en god idé, når noradrenalin stiger og lukker ned for det glymfatiske system,« forklarer Maiken Nedergaard.

Forskerne gav mus hovedtraumer

For at undersøge fænomenet nærmere benyttede forskerne en musemodel for hovedtraume.

Maiken Nedergaard fortæller, at normalt bedøver forskerne dyrene helt, inden de giver dem et hovedtraume, men det betyder også, at noradrenalin bliver sat ud af spillet, fordi man i så fald laver hjerneskade på mus, som sover.

Derfor gjorde forskerne det i studiet, at de kun gav musene anæstesi i ét minut, mens de inducerede hovedtraumet ved at slå musene på siden af hovedet.

Nogle af musene observerede de bare, mens andre blev behandlet med en noradrenalin-antagonist for at bringe niveauerne af noradrenalin helt i bund – altså modvirke kroppens naturlige reaktion på et hovedtraume.

Kunne forhindre udviklingen af hjerneødemer

Resultatet af dette forsøg viste meget klart, at de mus, der fik et hovedtraume, men blev behandlet med noradrenalin-antagonister, ikke i samme grad udviklede hjerneødemer og også kom sig bedre efterfølgende.

De celler, der døde i forbindelse med traumet, blev udvasket, og der blev ikke dannet et hjerneødem

Maiken Nedergaard, forsker, Københavns Universitet

De mus, der ikke fik noradrenalin, udviklede hjerneødemer ikke bare der, hvor de var blevet slået i hovedet, men også i den modsatte ende af hjernen.

Forskerne kunne også måle på noradrenalin i hjernen hos denne gruppe mus og konstatere, at det steg voldsomt i store spikes efter hovedtraumet.

»Det gav os en meget interessant indsigt i, hvordan man kan forhindre hjerneødemer fra at udvikle sig, men det fortalte os ikke, hvorfor noradrenalin-antagonisterne kan hæmme udviklingen af hjerneødemer,« siger Maiken Nedergaard.

Antagonister holder gang i det glymfatiske system

Forskernes videre undersøgelse blotlagde, at noradrenalin-antagonisterne har den effekt i hjernen, at de øger både influx og efflux af væske.

Forskerne lavede et forsøg, hvor de åbnede lymfekarrene i halsen på mus efter et hovedtraume, og her kunne de se, at væsken gennem lymfekarrene stoppede helt ved et ubehandlet hovedtraume, men at karrene åbnede igen, når forskerne gav musene en noradrenalin-antagonist.

Forskerne kunne endda se, at døde hjerneceller, der var blevet markeret med et fluorescerende grønt protein, blev udvasket fra hjernen i de mus, der blev behandlet med antagonisten.

»Vi tror på, at det er årsagen til, at disse mus efterfølgende klarede sig meget bedre. De celler, der døde i forbindelse med traumet, blev udvasket, og der blev ikke dannet et hjerneødem,« siger Maiken Nedergaard.

Hun forklarer, at ved behandling af mus med noradrenalin-antagonister sker der det, at muskelceller, der normalt laver sammentrækninger for at få væsken ud af hjernen, stopper med at fungere, når der er noradrenalin til stede, men at funktionen bliver genoprettet, når noradrenalin bliver hæmmet.

Store kliniske perspektiver

Ifølge Maiken Nedergaard er der store perspektiver i studiet.

Hun fortæller, at hun allerede er blevet kontaktet af neurokirurger fra hele verden, der gerne vil tale med hende om, hvad det næste skridt i forskningen bør være.

En klinisk problemstilling er nemlig den, at mange læger behandler patienter med svære hovedtraumer med netop noradrenalin.

Det gør de for at øge blodtrykket og dermed sikre, at der løber blod til hjernen.

Men hvis det samtidig har den effekt, at det helt bremser det glymfatiske system og hjernens mulighed for at rense sig selv for døde hjerneceller, kan effekten være det modsatte af, hvad man kunne håbe på.

»Vi ved også, at de patienter, som man behandler med noradrenalin, får det dårligere. Man har bare ikke kunnet forklare hvorfor,« siger Maiken Nedergaard.

Hun uddyber, at det formentlig vil være det næste naturlige skridt at stoppe med at behandle patienter med hovedtraumer med noradrenalin og ellers påbegynde kliniske forsøg, hvor man i stedet behandler patienter med en antagonist for at se, om det virker i mennesker, som det gjorde i mus.

Læs også: 15. marts 2024 – Brug for flere data, før vi ændrer behandling