Một nhà nghiên cứu đang kiểm tra một cái lọ

Bởi Michael Haederle | Tháng Một 26, 2022

Dập tắt sóng thần não

Các nhà nghiên cứu của UNM nghiên cứu việc sử dụng Ketamine để ngăn chặn làn sóng chấn thương thần kinh

Bác sĩ phẫu thuật thần kinh Andrew Carlson và các đồng nghiệp của ông tại Đại học New Mexico đã hợp tác với hai học viện khác trong khoản tài trợ 3.5 năm trị giá XNUMX triệu đô la cho nghiên cứu của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ nhằm khám phá các liệu pháp nhắm mục tiêu để lan rộng quá trình khử cực não.

Đôi khi còn được gọi là "sóng thần não", sự khử cực lan rộng là những làn sóng tổn thương tế bào thần kinh truyền ra ngoài từ vị trí chấn thương, chứng phình động mạch hoặc đột quỵ, tạm thời làm ngừng hoạt động điện của não. Các nhà khoa học thần kinh đang dần nhận ra rằng chúng là nguyên nhân chính gây ra chấn thương sọ não.

Trong 10 năm qua, Carlson và Bill Shuttleworth, Tiến sĩ, Chủ tịch Khoa Khoa học Thần kinh của UNM, đã đi đầu trong nghiên cứu tìm hiểu nguyên nhân cơ bản của sóng thần não và xác định các phương pháp điều trị tiềm năng.

Trong nghiên cứu Cải thiện tổn thương thần kinh bằng cách ức chế khử cực với liệu pháp kết hợp (INDICT), Carlson và các cộng tác viên tại Đại học Cincinnati và Đại học Pennsylvania sẽ tập trung vào việc cung cấp dịch vụ chăm sóc chính xác với điều trị nhắm mục tiêu sóng thần não.

Nghiên cứu đang dựa trên nghiên cứu thử nghiệm đầu tiên trên thế giới của Carlson cho thấy ketamine, một loại thuốc an thần được sử dụng rộng rãi, có thể ngăn chặn sóng thần não. Carlson nói: “Đó là một sự tiếp nối thú vị của công việc mà chúng tôi đã thực hiện ở đây đã giúp chúng tôi có được vị thế quốc gia với các nhà lãnh đạo thế giới đã thực hiện loại nghiên cứu này.

Trong quá trình nghiên cứu INDICT, các bệnh nhân trong Đơn vị Chăm sóc Chuyên sâu Khoa học Thần kinh của Bệnh viện UNM sẽ được theo dõi chặt chẽ bằng cách sử dụng thu thập dữ liệu đa phương thức khi các bác sĩ điều chỉnh phương pháp điều trị cụ thể cho tình trạng thần kinh của họ. Sử dụng phần mềm chuyên dụng, “Chúng tôi có thể ghi lại thời gian chính xác khi một số can thiệp nhất định xảy ra,” Carlson nói. Thông tin đó sẽ cho phép các nhà nghiên cứu xác định phương pháp điều trị nào hiệu quả nhất để ngăn chặn sự khử cực lan rộng.

Shuttleworth cho biết các nhà khoa học lần đầu tiên nghi ngờ rằng ketamine, một loại thuốc nổi tiếng với tác dụng phân ly và gây mê, có thể là một phương pháp điều trị hiệu quả khi các bác sĩ nhận thấy rằng quá trình khử cực lan rộng đã dừng lại sau khi bệnh nhân chấn thương não được an thần bằng thuốc gây mê gọi là propofol được chuyển sang ketamine.

Trong phòng thí nghiệm của mình, Shuttleworth và nhóm của ông đã nghiên cứu các thụ thể N-methyl-D-aspartate (NMDA) trên bề mặt tế bào thần kinh, chúng liên kết với chất dẫn truyền thần kinh kích thích gọi là glutamate. Khi não bị chấn thương hoặc thiếu oxy trong một cơn đột quỵ, các tế bào thần kinh sẽ thải glutamate của chúng, chất này sẽ lan sang các tế bào thần kinh lân cận và tắt tín hiệu điện hóa của chúng trong một làn sóng bức xạ chậm bắt đầu giết chết các tế bào não.

Shuttleworth nói: “Những tế bào thần kinh này đang đấu tranh để duy trì sự sống, nhưng chúng bị quá tải và không thể phục hồi. Phòng thí nghiệm của ông đã phát hiện ra rằng ketamine hoạt động bằng cách liên kết với các thụ thể NMDA và bảo vệ tế bào thần kinh khỏi làn sóng glutamate. “Ketamine ném cho họ một cứu cánh và làm cho sự xúc phạm ít nghiêm trọng hơn,” anh nói.

Những phát hiện của Shuttleworth “thực sự đã giúp thông báo cho chúng tôi trong nghiên cứu mà chúng tôi đã công bố cách đây vài năm, nơi chúng tôi có những bệnh nhân rất nặng với chấn thương não và chảy máu do phình mạch,” Carlson nói. Trong quá trình nghiên cứu thử nghiệm, các bệnh nhân trong UNMH Neuro ICU nhận được liều xen kẽ ketamine và các loại thuốc an thần khác. Carlson nói: “Trong thời gian họ sử dụng ketamine, họ ít bị sóng thần não hơn so với khi họ sử dụng các loại thuốc an thần khác.

Ông cho biết thêm: “Đây là một ví dụ tuyệt vời về nghiên cứu tịnh tiến - nghiên cứu được phát triển trong các mô hình tiền lâm sàng và trong các mô hình để bàn. "Những điều xảy ra trên lâm sàng được kiểm tra trong các mô hình tiền lâm sàng."

Carlson cho biết, phát hiện có thể có tác động đến các dạng chấn thương não khác, chẳng hạn như chấn động.

Nếu chúng ta đã tìm ra cơ chế cơ bản về cách những chấn thương não này xảy ra, chúng ta có thể tiến bộ qua rất nhiều chấn thương thần kinh khác nhau.

- Andrew Carlson, MD

Ông nói: “Điều đó thực sự thú vị, bởi vì khi chúng tôi hiểu thêm về cơ chế hoạt động của quá trình khử cực lan rộng, chúng tôi hiểu rằng đó có thể là cơ chế cơ bản về cách chấn thương não và đột quỵ xuất hiện”. “Nếu chúng tôi đã tìm ra cơ chế cơ bản về cách những chấn thương não này xảy ra, chúng tôi có thể đạt được tiến bộ đối với nhiều chấn thương thần kinh khác nhau.”

Thử nghiệm INDICT được thiết kế dưới sự hợp tác giữa Carlson, Jed Hartings tại Đại học Cincinnati và Ramani Balu tại Đại học Pennsylvania. Mỗi điều tra viên mang đến một quan điểm độc đáo cho thiết kế nghiên cứu, Carlson với tư cách là bác sĩ giải phẫu thần kinh, Hartings với tư cách là tiến sĩ sinh lý học thần kinh và Balu là bác sĩ chuyên khoa thần kinh MD / tiến sĩ.

Ngoài sự hợp tác lâu dài với Shuttleworth, Carlson còn ghi nhận các đồng nghiệp UNM đã đóng góp vào nghiên cứu sóng thần não, bao gồm Michel Torbey, MD, chủ nhiệm Khoa Thần kinh, Russell Morton, Tiến sĩ, trợ lý giáo sư tại Khoa Khoa học Thần kinh, Christopher Abbott, MD. , phó giáo sư tại Khoa Tâm thần & Khoa học Hành vi, Bert Davis, Tiến sĩ tại Khoa Nội, và George Luger, Tiến sĩ, giáo sư tại Khoa Khoa học Máy tính.

Với nghiên cứu đang diễn ra, cùng với việc khởi công gần đây cho Cơ sở sử dụng chất liên ngành và Cơ sở cốt lõi chấn thương não (ISUBI) của UNM, Carlson tin rằng UNM đã đặt nền móng cho một chương trình nghiên cứu sóng thần toàn diện ở não.

Ông nói: “Chúng tôi có tất cả các yếu tố để trở thành điểm đến quốc tế, và đã đạt được điểm đến này với các nhà điều tra cam kết, những người đã sử dụng các cơ chế hỗ trợ thể chế trong việc xây dựng mối quan tâm.