Magnetic resonance imaging of the hemodynamic and cerebrovascular sequelae of traumatic brain injury, ischemic stroke, and status epilepticus in rats, Dissertations in Health Sciences 34

Verenkiertomuutosten magneettikuvaus antaa tietoa aivovamman laajuudesta, etenemisestä ja toipumisesta\n\nVäitös neurobiologian ja biolääketieteellisen kuvantamisen alalta\n\nVäittelijä: Nick Hayward\n\nVäitösaika- ja paikka: 27.11.2010 klo 12, Mediteknian auditorio MET, Kuopion kampus\n\nMagneettikuvantamalla saadaan tietoa pehmytkudosten, kuten aivojen rakenteesta ja toiminnasta.\n\nNick Hayward sovelsi menetelmää väitöstutkimuksessaan, joka antoi uutta tietoa keskushermoston vaurioiden ja aivojen verenkiertomuutosten yhteyksistä ja osoitti samankaltaisuuksia traumaattisen päävamman, aivoinfarktin ja epilepsian välillä uusien verisuonten muodostumisprosessin ja aivojen verenvirtauksen osalta. Magneettikuvantamalla aivojen verenvirtausta voidaan seurata näiden kliinisesti merkittävien tautien etenemistä sekä hoitovasteita.\n\nTutkimuksessa seurattiin pitkän aikavälin muutoksia aivojen verenkierrossa ja verisuonistossa traumaattisen aivovamman, aivoinfarktin tai rajun epileptisen kohtauksen jälkeen kokeellisissa malleissa.\n\nAivojen verenkierto muuttuu aivovaurion edetessä\n\nTraumaattinen päävamma on suurin syy kuolleisuuteen ja vammautumiseen nuorilla aikuisilla maailmanlaajuisesti. Se on myös yksi epilepsian laukaiseva tekijä. Päävamma aiheuttaa välitöntä tuhoa, mutta myös hitaasti, jopa vuosien ajan etenevän sekundaarisen keskushermoston rappeutumisen. Tutkimuksessa löydettiin yhteys sekundaarisen aivovaurion etenemisen ja aivoverenkiertomuutosten välillä. Eläinmallissa havaittiin kahden trauman jälkeisen viikon aikana kolmivaiheinen vaste päävammaan: ensimmäisessä vaiheessa havaittiin akuutti hypoperfuusio eli vähentynyt verenvirtaus, seuraavassa vaiheessa väliaikainen verenvirtauksen normalisoituminen ja sen jälkeen uudestaan vähentynyt verenvirtaus. Löydökset vastasivat aiempia tutkimustuloksia potilailla. Aivokudosnäytteet paljastivat, että verenvirtausmuutoksia vastaavasti verisuonisto ensin tuhoutui ja sen jälkeen korjaantui osittain.\n\nPitkän aikavälin oireiden ja kuntoutumisen yhteyttä aivojen verisuonistomuutoksiin tutkittiin uudelleen kahdeksan kuukauden kuluttua vamman synnystä. Sekä verenvirtaus- ja tilavuusmuutokset että kudosnäytteistä määritetty verisuonitiheys kehittyivät eri tavoin eri aivoalueilla: aivokuorella, muistitoiminnoista vastaavassa hippokampuksessa sekä aisti-informaatiota prosessoivassa, vireystilaa säätelevässä talamuksessa. Merkittävin uusi löydös oli krooninen, merkittävä hyperperfuusio eli verenvirtauksen lisäys talamuksessa. Aivosähkökäyrämittaukset paljastivat, että trauman seurauksena alentunut kohtauskynnys korreloi talamuksen lisääntyneen verisuonitiheyden kanssa.\n\nUutta tietoa aivoinfarktia seuraavista verenvirtausmuutoksista\n\nAivoinfarkti on kehittyneiden maiden suurin aikuisiän vammautumisen syy, ja siinä aivojen hapensaanti estyy verenkierron estyessä. Hayward päätteli, että traumaattisen päävamman tavoin aivoinfarkti voi aiheuttaa verenvirtaus- ja verisuonitusmuutoksia talamuksessa. Hän tutki aivoinfarktimallilla verenvirtausmuutoksia, sensorimotoriikan toiminnallisia häiriöitä ja toipumista, uusien verisuonten muodostumista aivokudosleikkeistä sekä adheesioproteiinien ilmentymistä kolmen kuukauden ajan aivoinfarktin jälkeen.\n\nEnsimmäisenä maailmassa Hayward raportoi talamuksen pitkäaikaiset verenvirtausmuutokset aivoinfarktin jälkeen: akuutin bilateraalisen hypoperfuusion ja sen jälkeisen pitkäkestoisen vaurionpuoleisen hyperperfuusion. Kuten traumaattisessa päävammassa, myös aivoinfarktissa verisuonitiheys lisääntyi verisuonten uudismuodostuksen seurauksena yhtäaikaisesti verenvirtausmuutosten kanssa. Käyttäytymistestit näyttivät, että lisääntynyt verenvirtaus ja uusien verisuonten muodostuminen talamuksessa korreloivat eturaajojen toimintakyvyn toipumisen kanssa.\n\nMantelitumakkeen verenvirtaus kasvaa epilepsian kehittyessä\n\nKoska traumaattinen päävamma ja aivoinfarkti kumpikin voivat laukaista epilepsian kehittymisen, Hayward tutki aivojen perfuusiomuutoksia myös epilepsian eläinmallilla. Rotille indusoidun epilepsian kehittymisen ja aivoverenkieron häiriöiden yhteyttä seurattiin kahden viikon ajan. Tunteiden säätelyyn osallistuvan mantelitumakkeen tiedetään vaurioituvan tässä epilepsiamallissa. Mantelitumakkeen hyperperfuusio pystyttiin raportoimaan ensimmäisen kerran. Verenvirtaus oli koholla kahden viikon magneettikuvantamisseurannan ajan. Jälleen hyperperfuusio liittyi mantelitumakkeen verisuonitiheyden kasvuun.\n\nNick Haywardin väitöskirja ”Magnetic resonance imaging of the hemodynamic and cerebrovascular sequelae of traumatic brain injury, ischemic stroke, and status epilepticus in rats” (Aivojen hemodynamiikan ja verisuoniston muutosprosessien magneettikuvantaminen traumaattisen päävamman, aivoinfarktin ja status epilepticuksen jälkeen eläinmalleilla) tarkastetaan terveystieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä on tohtori Rod Scott, University College London, ja kustoksena professori Olli Gröhn, Itä-Suomen yliopisto.\n\nVäittelijän painokelpoinen kuva on osoitteessa http://www.uef.fi/uef/vaitoskuvat\n\nLisätietoja: Nick Hayward, Itä-Suomen yliopisto, A. I. Virtanen instituutti, nick.hayward(at)uef.fi\n19.11.2010\n\n * © Itä-Suomen yliopisto\n * Palaute\n\n

ISBN-10:
978-952-61-02610-0
Kieli:
eng
Sivumäärä:
83 s.
Tekijät:
Hayward Nick (diss)
Tuotekoodi 020657
25,25 €