Utvikling og prediktiv verdi av inflammatoriske og celleskade biomarkører i hjernen (PET-MR) og i blodet i lett, moderat og alvorlig hodeskadepasienter
Prosjekt
- Prosjektnummer
- 46076000
- Ansvarlig person
- Marit Indergaard
- Institusjon
- NTNU, INB
- Prosjektkategori
- Phd-stipend 2014
- Helsekategori
- Neurological
- Forskningsaktivitet
- 2. Aetiology, 4. Detection and Diagnosis
Rapporter
Prosjektet har som ett hovedmål å undersøke om pasienter med lette hodeskader har funn av hjernecelleskade/-død markører og tegn på inflammasjon i perifert blod. Videre skulle studien undersøke tegn til inflammasjon på PET-MR av hodet.PhD prosjektet er avsluttet da stipendiaten selv ønsket å gå over i en LIS stilling før datainnsamling var fullført. Det var dessverre ikke mulig å få fortsette studien med annen PhD kandidat da dette var et personlig PhD stipend. Andre i forskningsprosjektet har fullført innsamlingen av blodprøver og vil ferdigstille delen av PhD prosjektet som omhandler hjernecelleskade/-død og inflammasjons-markører i perifert blod. PET-MR delen av den planlagte PhDen utgår da det ikke finnes finansiering for dette nå som prosjektet er stoppet.
For hjernecelleskade/-død markører er total mengder beregnet og fosforylerte mengder analyseres nå. For inflammasjon undersøkes nå komplimentsystemet.
Det naturlige forløpet av hjernecelleskade/-død og inflammasjonsmarkører i perifert blod fra akutt, 72 timer, 2 uker, 3 og 12 måneder vil kartlegges ila 2018. For akutt, 72 og 2 ukers prøvene vil deres sensitivitet og spesifisitet knyttet til å predikere dårlig utkomme etter 3 måneder evalueres. Om det er en sammenheng mellom blodprøvene og hjernestruktur basert på MR bildene tatt innen 72 timer, ved 3 og 12 måneder skal undersøkes. Effekten på grå substans evalueres med T1 vektede hjernevolumer og diffusjon kurtosis endringer grå substans, og i hvit substans med diffusjon tensor og kurtosis avbildning. Mulig sammenhenger mellom hjernecelleskade/-død og inflammasjonsmarkører i perifert blod på kognitive funksjon og endringer i disse over tid etter hodeskaden er vil også undersøkes.
Sluttrapport vil avgis for 2018 for dette prosjektet.
I dag finnes det ingen kliniske markører i akuttfasen som predikerer utkomme spesifikt for pasienter med lett eller moderat hodeskade. Hovedårsaken er begrenset forståelse av patofysiologien. Gjennom å kombinere avbildningsmetoder med biologiske prøver kan det dannes et komplett bilde av de patofysiologiske prosessene som inntrer etter hodeskade.I forbindelse med en hodeskade oppstår en akutt inflammatorisk reaksjon som innebærer frisetting av cytokiner og aktivering av mikroglia. En rekke dyrestudier og noen kliniske studier viser økt mengde cytokiner både i cerbrospinalvæske og serum etter hodeskade. Ved å inkludere ortopediske kontroller vil vi kunne undersøke om visse profiler av immunrespons er forbundet med hodetraume og ikke gjenfinnes i forbindelse med ortopediske traumer. Vi vil studere om hodeskade-spesifikke immunresponsprofiler har prediktiv verdi for utkomme. Mikroglia, makrofager i sentralnervesystemet (SNS), aktiveres ved hodetraume. I tillegg kan aktiverte makrofager komme inn i SNS over en brudt blod-hjernebarriere. I dag kan aktiverte mikroglia visualiseres in vivo med positron-emisjons tomografi (PET) vha radioaktive ligander. PET er en utbredt metode i diagnostikk og forskning i en rekke nevrologiske lidelser, men er svært lite brukt ved hodeskader.
Det er viktig å etablere i akutt- og/eller subakutt-fasen etter en hodeskade hvor omfattende SNS skadene er. Hodeskade som fører til SNS celleskade resulterer i frisetting av ulike proteiner og andre små molekyler til cerebrospinalvæsken og i mindre mengder til blodet. Ved hjelp av den nye cytoplex-teknologien kan vi i dag detektere med høy sensitivitet selv svært lave konsentrasjoner av ulike typer substanser. I dette prosjektet vil vi utnytte dette for å etablere om det finnes SNS celleskade-biomarkører i blod i tidlig fase etter hodeskaden som er prediktiv for utsiktene for pasienten. I vanlig klinisk, akutt praksis vil blodprøvetaking være langt mer gjennomførbart enn cerebrospinalvæske-prøver, men det har til nå vært vanskelig å påvise SNS celleskade-markører i blodprøver på en tilstrekkelig konsistent måte. Hovedmålet er å bestemme hvorvidt serum celleskade-biomarkører har tilstrekkelig sensitivitet og spesifisitet til å være klinisk anvendbare for tidlig prediksjon av utkomme etter moderate og lette hodeskade. Å etablere biomarkører fra akuttfasen som er lettvinte og raskt gjennomførbare vil være et gjennombrudd som muliggjør tidlig stratifisering av individer til rett nivå av oppfølging og behandling.
I dag finnes det ingen kliniske markører i akutt fasen som predikere utkomme spesifikt for pasienter med lett eller moderat hodeskade. Hovedårsaken er begrenset forståelse av patofysiologien. Gjennom å kombinere avbildningsmetoder med biologiske prøver kan det dannes et komplett bilde av de patofysiologiske prosessene som inntrer etter hodeskade.I forbindelse med en hodeskade oppstår en akutt inflammatorisk reaksjon som innebærer frisetting av cytokiner og aktivering av mikroglia. En rekke dyrestudier og noen kliniske studier viser økt mengde cytokiner både i cerbrospinal væske og serum etter hodeskade. Ved å inkludere ortopediske kontroller vil vi kunne undersøke om visse profiler av immunrespons er forbundet med hodetraume og ikke gjenfinnes i forbindelse ortopediske traumer. Vi vil studere om hodeskade-spesifikke immunresponsprofiler har prediktiv verdi for utkomme. Mikroglia, makrofager i sentralnervesystemet (SNS), aktiveres ved hodetraume. I tillegg kan aktiverte makrofager komme inn i SNS over en brudt blod-hjernebarriere. I dag kan aktiverte mikroglia visualiseres in vivo med positron-emisjons tomografi (PET) vha radioaktive ligander. PET er en utbredt metode i diagnostikk og forskning i en rekke nevrologiske lidelser, men er svært lite brukt ved hodeskader.
Det er viktig å etablere i akutt- og/eller subakutt-fasen etter en hodeskade hvor omfattende SNS skadene er. Hodeskade som fører til SNS celleskade resulterer i frisetting av ulike proteiner og andre små molekyler til cerebrospinal væsken og i mindre mengder til blodet. Ved hjelp av den nye cytoplex-teknologien kan vi i dag detektere med høy sensitivitet selv svært lave konsentrasjoner av ulike typer substanser. I dette prosjektet vil vi utnytte dette for å etablere om det finnes SNS celleskade-biomarkører i blod i tidlig fase etter hodeskaden som er prediktiv for utsiktene for pasienten. I vanlig klinisk, akutt praksis vil blodprøvetaking være langt mer gjennomførbart enn cerebrospinalvæske-prøver, men det har til nå vært vanskelig å påvise SNS celleskade-markører i blodprøver på en tilstrekkelig konsistent måte. Hovedmålet er å bestemme hvorvidt serum celleskade-biomarkører har tilstrekkelig sensitivitet og spesifisitet til å være klinisk anvendbare for tidlig prediksjon av utkomme etter moderate og lette hodeskade. Å etablere biomarkører fra akutt fasen som er lettvinte og raskt gjennomførbare vil være et gjennombrudd som muliggjør tidlig stratifisering av individer til rett nivå av oppfølging og behandling.
Deltagere
- Toril Skandsen Medveileder, biveileder
- Asta Kristine Håberg Prosjektleder
- Jan Kristian Damås Medveileder, biveileder
- Live Eikenes Medveileder, biveileder
eRapport er utarbeidet av Sølvi Lerfald og Reidar Thorstensen, Regionalt kompetansesenter for klinisk forskning, Helse Vest RHF, og videreutvikles av de fire RHF-ene i fellesskap, med støtte fra Helse Vest IKT
Alle henvendelser rettes til Helse Midt-Norge RHF - Samarbeidsorganet og FFU