Mettre fin aux lésions cérébrales : la manipulation des flux de fluides pourrait sauver des vies et améliorer la récupération après un traumatisme crânien

L’œdème cérébral, le gonflement dangereux du cerveau qui survient après un traumatisme crânien (TCC), peut décupler le risque de décès et aggraver considérablement les views de récupération des fonctions cérébrales. Dans les cas extrêmes, les chirurgiens enlèveront une partie du crâne pour soulager la pression, mais cela comporte des risques importants et n’est pas feasible pour la grande majorité des cas de TCC. Les médecins disposent de très peu d’outils efficaces pour traiter l’œdème cérébral, qui est l’une des principales brings about de décès à l’hôpital et est associé à un handicap neurologique à very long terme.

De nouvelles recherches publiées aujourd’hui dans la revue Mother nature pourraient changer tout cela, montrant qu’un cocktail de médicaments déjà approuvés pour traiter l’hypertension artérielle réduit rapidement le gonflement du cerveau et améliore les résultats dans les modèles animaux de lésions cérébrales.

Mettre fin aux lésions cérébrales : la manipulation des flux de fluides pourrait sauver des vies et améliorer la récupération après un traumatisme crânien

« Notre recherche montre que l’œdème cérébral est la conséquence d’un écoulement de liquide altéré à travers le système glymphatique et de son drainage lymphatique associé », a déclaré Maiken Nedergaard, MD, DMSc, codirecteur du Centre de neuromédecine translationnelle de l’Université de Rochester et auteur principal de l’étude. étude. « Cette déficience est sous contrôle adrénergique et peut donc être sauvée pharmacologiquement en inhibant largement les récepteurs adrénergiques. Étant donné que ces médicaments sont déjà utilisés en clinique et ont des bénéfices neurologiques observés, il est doable de passer rapidement à des études cliniques pour confirmer ces résultats. »

Manipuler les flux de fluides dans le cerveau pour libérer la pression cérébrale put up-TCC

Le système glymphatique a été décrit pour la première fois par le laboratoire de Nedergaard en 2012 comme le processus special d’élimination des déchets du cerveau. Depuis lors, une compréhension croissante de la mécanique du système, aidée par des technologies d’imagerie avancées et des modèles de dynamique des fluides basés sur l’IA, a permis aux chercheurs de mieux prédire et manipuler le mouvement du liquide céphalo-rachidien (LCR) dans le système nerveux central. Cette recherche a ouvert de nouvelles possibilités pour traiter la maladie d’Alzheimer et d’autres problems neurologiques et pour administrer et distribuer furthermore efficacement les médicaments dans le système nerveux central et périphérique, y compris l’oreille interne.

La nouvelle étude souligne la possibilité de réutiliser le système glymphatique pour agir comme une soupape de décompression d’urgence. L’œdème cérébral est une conséquence courante des cas modérés et graves de traumatisme crânien. « Dans d’autres parties du corps, l’œdème aide à la réparation des tissus, mais à result in du crâne, le cerveau a une capacité d’expansion limitée. En conséquence, la pression augmente, l’apport sanguin diminue et les débris et les protéines toxiques sont piégés au niveau du web page de la blessure. aggravant les dégâts et nuisant à la guérison », a déclaré Rashad Hussain, PhD, professeur adjoint au Centre de neuromédecine translationnelle et premier auteur de l’étude.

L’un des principaux déclencheurs de l’œdème cérébral est la noradrénaline, un neurotransmetteur qui inonde le cerveau immédiatement après un traumatisme crânien. La noradrénaline est généralement associée à la réaction de fuite ou de fight, mais dans le TCC, cette « tempête adrénergique » altère le flux de LCR entrant et sortant du cerveau.

Les chercheurs décrivent comment la noradrénaline interfère avec le fonctionnement du système glymphatique. Moreover précisément, il restreint le mouvement du liquide à travers la section de la plomberie du système où le LCR s’écoule du cerveau et s’écoule dans les ganglions lymphatiques méningés et cervicaux du cou. Cette observation a conduit l’équipe à se demander si la réouverture de ces portes vers les ganglions lymphatiques pourrait éliminer l’excès de LCR du cerveau, soulageant ainsi la pression.

Les médicaments contre l’hypertension suppriment la « tempête » d’adrénaline et rétablissent la circulation des fluides

Pour ce faire, l’équipe a utilisé un cocktail de médicaments, notamment de la prazosine, de l’atipamézole et du propranolol. Cette combinaison d’alpha et de bêta-bloquants supprime collectivement les différents récepteurs utilisés par les cellules pour capter la noradrénaline. Des recherches antérieures dans le laboratoire de Nedergaard ont montré que cette combinaison de médicaments accélère le système glymphatique, reproduisant le niveau d’activité ressenti lorsque nous dormons, minute où le système est le plus efficace pour manipuler le flux de LCR pour éliminer les déchets.

Dans la nouvelle étude, le même cocktail de médicaments a été administré à des souris peu après un traumatisme crânien. À l’aide de microsphères fluorescentes, les chercheurs ont retracé le LCR provenant du website du gonflement alors qu’il sortait en masse du cerveau by means of un vaisseau lymphatique, transportant avec lui les débris de la blessure jusqu’aux ganglions lymphatiques. Le résultat a été une élimination presque immédiate de l’œdème cérébral et un retour soutenu à une pression intracrânienne normale chez les animaux. Le traitement a entraîné une récupération significative des fonctions cognitives, comportementales et motrices.

« Ces résultats montrent que la tempête adrénergique, l’œdème et la pression intracrânienne qui en résultent, ainsi que la rétention de débris neuraux, peuvent tous être inversés par une massive inhibition adrénergique, avec une amélioration ultérieure de la récupération chez les souris blessées », a déclaré Nedergaard.

Les auteurs soulignent plusieurs études cliniques qui démontrent les profils de sécurité et les avantages neurologiques observés de ces médicaments, premières indications selon lesquelles cette approche pourrait également bénéficier aux humains. L’atipamézole réduit les crises publish-traumatiques, la prazosine est efficace dans le traitement du anxiety write-up-traumatique associé au traumatisme crânien et les bêta-bloquants réduisent la mortalité hospitalière et améliorent les résultats fonctionnels des patients atteints de traumatisme crânien. De moreover, Nedergaard et ses collègues de l’Université de Copenhague ont montré que les personnes qui prennent des bêta-bloquants pour traiter l’hypertension courent un risque additionally faible de développer la maladie d’Alzheimer.

Les co-auteurs supplémentaires de l’étude comprennent : Jeffrey Tifhof, Wei Wang, Arokoruba Cheetham-West, Wei Song, Weiguo Peng, Qian Sun, Sisi Peng et Doug Kelley de l’Université de Rochester Bjorn Sigurdsson et Pia Weikop de l’Université de Copenhague Virginia Pla, Hajime Hirase et Steve Goldman, tous deux des universités de Rochester et de Copenhague Daeyun Kim de l’Université du Minnesota Jorge Castorena-Gonzalez de l’Université de Tulane et Michael Davis de l’Université du Missouri. La recherche a été financée par le Dr Miriam et la Fondation de recherche médicale Sheldon G. Adelson, l’Institut countrywide des problems neurologiques et des incidents vasculaires cérébraux, le Burroughs Wellcome Fund, le Programme commun de recherche sur les maladies neurodégénératives, la Fondation Novo Nordisk, le Lundbeck Basis et le Bureau de recherche de l’armée américaine.