Hvad Forskning gøres?

Statens Institut for Neurologiske Lidelser (NINDS) er den førende tilhænger af slagtilfælde forskning i USA og sponsorerer en lang række eksperimentelle undersøgelser, fra undersøgelser af basale biologiske mekanismer til undersøgelser med dyremodeller og kliniske forsøg. I øjeblikket er NINDS forskere studerer mekanismerne i slagtilfælde risikofaktorer og processen med hjerneskade, der skyldes slagtilfælde. Noget af denne hjerneskade kan være sekundær til den oprindelige hjernecelledød forårsaget af mangel på blodtilførsel til hjernevæv. Denne sekundære bølge af hjerneskade er et resultat af en toksisk reaktion mod det primære skader og hovedsagelig involverer excitatoriske neurokemiske,

glutamat

. Glutamat i den normale hjerne fungerer som en kemisk budbringer mellem hjerneceller, der giver dem mulighed for at kommunikere. Men en overskydende mængde af glutamat i hjernen forårsager for megen aktivitet og hjerneceller hurtigt “brænde ud” fra for meget spænding, frigive mere giftige kemikalier, såsom caspaser, cytokiner, monocytter og iltfrie radikaler. Disse stoffer forgifte det kemiske miljø i de omkringliggende celler, indlede en kaskade af degeneration og programmeret celledød, kaldet

apoptose

. NINDS forskere studerer mekanismerne bag denne sekundære fornærmelse, der hovedsagelig består af inflammation, toksicitet, og en opdeling af de blodkar, der leverer blod til hjernen

.

Forskere er også på udkig efter måder at forhindre sekundær skade hjernen ved at tilvejebringe forskellige typer af neurobeskyttelse for salvagable celler, der forhindrer inflammation og blokerer nogle af de giftige kemikalier skabt af døende hjerneceller. Fra denne forskning, forskerne håber at udvikle neurobeskyttende midler til at forhindre sekundære skader.

Grundforskning har også fokuseret på genetik slagtilfælde og slagtilfælde risikofaktorer. Et område af forskning, der involverer genetik er genterapi. Genterapi involverer sætte et gen for et ønsket protein i visse celler i kroppen. Det indsatte gen vil derefter “program” cellen til at producere det ønskede protein. Hvis nok celler i de rigtige områder producere nok protein, så proteinet kan være terapeutisk. Forskere skal finde måder at levere det terapeutiske DNA til de passende celler og skal lære at levere nok DNA til nok celler, således at vævene frembringelse af en terapeutisk mængde protein. Genterapi er i de meget tidlige stadier af udvikling, og der er mange problemer at overvinde, herunder lære at trænge ind i meget uigennemtrængelige

blod-hjerne-barrieren

hvordan at standse værtens immunreaktion på den virus, der bærer genet til cellerne. Nogle af de anvendte proteiner for slagtilfælde terapi kan omfatte neurobeskyttende proteiner, antiinflammatoriske proteiner og DNA /cellulære reparationsproteiner, blandt andre. Den NINDS støtter og gennemfører en lang række undersøgelser i dyr, fra genetik forskning i zebrafisk til rehabilitering forskning i primater. En stor del af instituttets dyr forskning indebærer gnavere, specielt mus og rotter. For eksempel er en undersøgelse af hypertension og slagtilfælde anvender rotter, der er avlet til at være hypertensive og derfor slagtilfælde-tilbøjelige. Ved at studere slagtilfælde i rotter, forskerne håber at få et bedre billede af, hvad der kunne ske i humane patienter med slagtilfælde. Forskerne kan også bruge dyremodeller til at afprøve lovende terapeutiske interventioner for slagtilfælde. Hvis en terapi viser sig at være til gavn for dyr, så forskerne kan overveje at teste terapien i mennesker. Et lovende område for slagtilfælde dyr forskning indebærer dvale. Den dramatiske nedgang af blodstrømmen til hjernen i dvale dyr er omfattende – tilstrækkelig omfattende, at det ville dræbe en ikke-dvale dyr. Under dvale, dyrets stofskifte bremser, kropstemperatur falder, og energi og ilt krav til hjerneceller falde. Hvis forskerne kan opdage, hvordan dyr dvale uden at opleve hjerneskade, så måske de kan opdage måder at stoppe hjerneskade forbundet med nedsat blodgennemstrømning hos patienter med slagtilfælde. Andre studier ser på den rolle, hypotermi, eller nedsat kropstemperatur, på metabolisme og neurobeskyttelse. Både dvale og hypotermi har et forhold til

hypoxi

ødem

. Hypoxi, eller

anoxia

, opstår, når der ikke er nok ilt til rådighed for hjerneceller til at fungere ordentligt. Da hjerneceller kræver store mængder ilt til energikrav, de er særligt sårbare over for iltmangel. Ødem opstår, når den kemiske balance af hjernevæv forstyrres og vand eller fluider strømme ind hjernecellerne, hvilket gør dem kvælde og briste og frigive deres giftige indhold i de omgivende væv. Ødem er en årsag til generel hjernevæv hævelse og bidrager til den sekundære skade i forbindelse med slagtilfælde. De grundlæggende og dyreforsøg diskuteret ovenfor ikke involvere mennesker og falder ind under den kategori af prækliniske forskning; klinisk forskning involverer mennesker. Et område af undersøgelse, der har gjort overgangen fra dyremodeller til klinisk forskning er studiet af mekanismerne bag hjernens plasticitet og neuronal omfortrådning, der opstår efter et slagtilfælde. Nye fremskridt inden for billedbehandling og rehabilitering har vist, at hjernen kan kompensere for funktion tabt som følge af slagtilfælde. Når celler i et område af hjernen er ansvarlig for en bestemt funktion dø efter et slagtilfælde, patienten bliver ude af stand til at udføre denne funktion. For eksempel kan en patient med slagtilfælde med et infarkt i det område af hjernen er ansvarlig for ansigtsgenkendelse bliver ude af stand til at genkende ansigter, et syndrom kaldet facial agnosi. Men med tiden, kan den person kommer til at genkende ansigter igen, selvom det område af hjernen oprindeligt programmeret til at varetage denne funktion forbliver død. Plasticitet hjernen og omfortrådning af de neurale forbindelser gør det muligt for en del af hjernen til at ændre funktioner og tage de vigtigere funktioner af en svækkede del. Denne omfortrådning af hjernen og genopretning af funktion, hvor hjernen forsøger at gøre automatisk, kan hjælpes med terapi. Forskere arbejder på at udvikle nye og bedre måder at hjælpe hjernen reparere sig selv til at genoprette vigtige funktioner til slagtilfælde patienten. Et eksempel på en terapi som følge af denne forskning er anvendelsen af ​​

transkraniel magnetisk stimulation (TMS)

i slagtilfælde rehabilitering. Nogle tyder, at TMS, hvor en lille magnetisk strøm leveres til et område af hjernen, muligvis kan øge hjernens plasticitet og fremskynde genvinding af funktion efter et slagtilfælde. TMS enhed er en lille spole som holdes ydersiden af ​​hovedet, over den del af hjernen behøver stimulation. I øjeblikket er der flere studier på NINDS teste, om TMS har nogen værdi i stigende motorisk funktion og forbedre funktionel genopretning.