Magnetic Resonance Imaging of Progressive Changes in Traumatic Brain Injury and Epileptogenesis (Aivomuutosten magneettikuvantaminen traumaattisen päävamman ja epilepsian kehitysvaiheiden aikana), Kyo:n julkaisuja G 67

mmonen Riikka 18.12.2008\nLuonnontieteiden ja ympäristötieteiden tiedekunta\nFysiikka, neurobiologia\nMagnetic Resonance Imaging of Progressive Changes in Traumatic Brain Injury and Epileptogenesis (Aivomuutosten magneettikuvantaminen traumaattisen päävamman ja epilepsian kehitysvaiheiden aikana)\n\nVastaväittäjä: Ph.D., Centre director and group leader Mark Lythgoe, Centre for Advanced Biomedical Imaging, University College London\nKustos: Dosentti Olli Gröhn, Kuopion yliopisto\nAika ja paikka: Torstai 18.12.2008 klo 12, Mediteknian auditorio\n\nVäitöstiedote:\nPäävamman seurauksia ja epilepsiaa voi ennakoida magneettikuvauksen avulla\n\nTässä väitöskirjatyössä tutkittiin aivomuutoksia päävamman jälkeisen aivovamman ja epilepsian edetessä. Erilaisia magneettikuvantamismenetelmiä käyttämällä löydettiin mahdollisia uusia biomarkkereita eli mittareita, jotka voivat aikaisessa vaiheessa paljastaa aivojen rappeumasairauden. Nämä biomarkkerit myös mahdollistavat muutoksien vakavuuden arvioimisen eri aivoalueilla sairauden edetessä ja auttavat ennustamaan pitkän aikavälin lopputuleman: kudoskadon, kuolevien hermosolujen määrän, oppimiskyvyn häiriöt ja epilepsian puhkeamisen.\n\nEpilepsiasta kärsii yli 68 miljoonaa ihmistä maailmanlaajuisesti. Epilepsia voi puhjeta useista eri syistä, kuten traumaattisen päävamman seurauksena. Tyypillistä epilepsian kehittymiselle on, että laukaisevaa tekijää seuraa oireeton jakso, niin sanottu epileptogeneesivaihe, ennen kuin spontaanit kohtaukset alkavat. Yksi epileptogeneesin aikaisista aivomuutoksista on epänormaali hermosolujen aksonien kasvu, jonka uskotaan olevan mahdollinen kohtausten aikaansaaja. Mangaanikontrastimagneettikuvaus (MEMRI) onnistui tässä tutkimuksessa paljastamaan hermosolujen aksonien epänormaalin kasvun. Histologisilla kudosleikevärjäyksillä varmennettiin, että MEMRI -signaalin todellakin synnytti aksonien kasvu eivätkä muut samanaikaiset ilmiöt, kuten hermosolutuho, astroglioosi, mikroglioosi ja veri-aivoesteen vuotaminen. MEMRI voi näin ollen toimia biomarkkerina epileptogeneesille kokeellisissa tutkimuksissa.\n\nTraumaattisen päävamman seurauksena syntyvä aivovaurio on suurin yksittäinen syy nuorten vammautumisiin ja kuolemiin teollistuneissa maissa. Traumaattisen päävamman jälkeisen aivovaurion asteittainen eteneminen voi johtaa useisiin toiminnallisiin ja kognitiivisiin häiriöihin jopa vuosia itse onnettomuuden jälkeen. Useita eri neurobiologisia prosesseja tapahtuu taudin edetessä ja pahetessa, ja näiden prosessien havaitseminen varhaisessa vaiheessa olisi suurena etuna hoitoja kehitettäessä ja diagnosoinnissa.\n\nPäävamman jälkeisen aivovaurion kehitystä seuratessa havaittiin, että magneettikuvantamisen (MRI) avulla pystytään erottamaan peruuttamattomasti vahingoittunut kudos riskialttiista, lieviä vaurioita kärsineestä kudoksesta, joka voidaan taudin kulkuun puuttumalla mahdollisesti pelastaa, mutta jossa vaurio jatkaa pahenemistaan pitkällä aikavälillä, ellei mitään tehdä. Toinen arvokas havainto oli, että varhaisessa vaiheessa eli kolmesta tunnista 23 vuorokauteen vamman jälkeen tehdyt MRI-löydökset korreloivat kroonisen lopputilanteen kanssa ja voivat näin osaltaan ennustaa myöhempää kognitiivisen vaurion vakavuutta ja lopullista aivokudoksen vaurion laajuutta.\n\nMyös päävamman jälkeiset veritilavuuden muutokset eri aivoalueilla mitattiin suonensisäisen rautapohjaisen kontrastiaineen avulla yhdeksässä aikapisteessä. Kiinnostava löydös oli, että verenkierron häiriöt vauriota eli leesiota ympäröivässä niin sanotussa perileesiokudoksessa näyttivät suoraan heijastuvan sensorimotoriseen toimintakykyyn, joka romahtaa trauman seurauksena ja toipuu hitaasti mutta tasaisesti seuraavien viikkojen aikana.\n\nMRI on harmiton, ei-invasiivinen tekniikka, jolla voidaan saada informaatiota useista eri biologisista ilmiöistä aivoissa. Tässä väitöskirjatyössä hyödynnettiin useita MRI-menetelmiä, kuten T2 -, T1 - ja T2* -painotteisia signaali-intensiteettikuvia, jotka paljastavat anatomiset muutokset, leesiot ja aivokudoksen sisäiset verenvuodot, absoluuttisia T1-, T2-, T1ρ- ja diffuusiokarttoja, joiden avulla pystytään seuraamaan kvantitatiivisia muutoksia kudoksien ominaisuuksissa, sekä kontrastiaineita hyödyntäviä tekniikoita verenkierron ja hermoratojen tutkimiseen. Tutkimuksen perusteella usean eri MRI-menetelmän oikeanlainen yhdistelmä voi toimia biomarkkerina taudin diagnosoinnissa, hoitojen kohdentamisessa ja hoitovasteen seuraamisessa sekä kroonisen lopputilanteen ennustamisessa. Kyseiset tulokset saatiin kokeellisilla malleilla, mutta suurin osa menetelmistä on suoraan sovellettavissa klinikoille rutiinikäyttöön. Lisäksi samat menetelmät voivat tautikohtaisen optimoinnin ja räätälöinnin jälkeen olla käyttökelpoisia muidenkin aivojen rappeumasairauksien yhteydessä.\n\nVäitöskirja on julkaistu sarjassa Kuopion yliopiston julkaisuja G. A.I. Virtanen-instituutti, sarjanumero 67, ISBN 978-951-27-1126-0. Sitä voi tilata yliopiston kirjaston julkaisumyynnistä, sähköposti: yrjo.valtanen@uku.fi tai verkko-osoitteesta http://www.uku.fi/kirjasto/julkaisutoiminta/julkmyyn.shtml\n\nLisätietoja:\nRiikka Immonen\nA.I. Virtanen -instituutti, Kuopion yliopisto\np. 050 343 7044\nriikka.immonen@uku.fi\n\nKuopion yliopisto\nViestintä\ntiedotus@uku.fi

ISBN-10:
978-951-27-1126-0
Kieli:
eng
Sivumäärä:
80 s.
Tekijät:
Immonen Riikka(diss)
Tuotekoodi 020498
25,00 €