Biomarkörer vid neurokirurgisk sjukdom och operation

Bakgrund

Neurokirurgiska sjukdomstillstånd och operationer innebär nästan alltid någon form av påverkan på nervsystemet. Idag detekteras denna påverkan genom klinisk undersökning och olika typer av röntgen. Det finns dock inga etablerade biomarkörer i blod för objektiv kvantifiering av hjärnpåverkan som vi har för andra organsystem som till exempel troponin T för hjärtinfarkt och CRP för inflammation.

En metod som med ett blodprov kan kvantifiera hjärnskada skulle förbättra omhändertagandet för flera neurokirurgiska patientgrupper. Verktyget skulle

• möjliggöra tidigare diagnos av neurokirurgisk sjukdom
• göra det möjligt att tidigare detektera hjärnskada efter neurokirurgisk behandling och därmed underlätta processen kring rehabilitering med såväl information till patient och närstående om skadan, som att tidigt visa på behov av strukturerad högspecialiserad rehabilitering
• ge möjlighet att få ett objektivt mått när olika neurokirurgiska behandlingsmetoder ska jämföras med varandra

Nyutvecklade ultrakänsliga analysmetoder, bland annat framtagna på Neurokemi, Sahlgrenska Universitetssjukhuset, ger nu möjlighet att med blodprov kvantifiera påverkan på centrala nervsystemet. Vi vill med detta projekt brett undersöka möjligheterna att använda detta nya verktyg för att förbättra omhändertagandet av patienter med neurokirurgiska sjukdomstillstånd.

Hypotes

Den bakomliggande hypotesen är att det vid neurokirurgiska sjukdomstillstånd och vid hjärnkirurgi sker en skada på hjärnvävnaden, delar av nervvävnaden går sönder och ämnen svämmar ut. Med ultrakänsliga mätmetoder kan dessa ämnen, biomarkörer, detekteras i blodet. Nivåerna av dessa ämnen i blodet korrelerar till omfattningen av den uppkomna vävnadsskadan i hjärnan.

Syfte

Syftet med projektet är att studera användbarheten av nya biomarkörer i blod för att detektera och kvantifiera hjärnpåverkan vid neurokirurgiska sjukdomstillstånd och operation.

Vad har vi gjort hittills?

Vår grupp har kunnat visa att nivåerna av hjärnskademarkören NFL efter svår skallskada korrelerar till den strukturella hjärnskadan kvantifierad med MR-traktografi sex månader efter skalltraumat.

Vi följde upp detta med en studie som gjordes i samarbete med Endokrinologi på Sahlgrenska universitetssjukhuset, där vi använde en palett av hjärnskademarkörer före och efter operation av hypofystumörer. Vi kunde se en stegring av samtliga undersökta hjärnskademarkörer hos de patienter som hade stora tumörer som på röntgenbild innan operation sträckte sig upp i hypothalamus. Vi kunde vidare notera ett samband mellan nivåerna av en av hjärnskademarkörerna (Tau) och fatigue, eller hjärntrötthet, hos patienterna sex månader efter operation.

I en prospektiv longitudinell observationsstudie har vi nu för första gången undersökt hur biomarkörerna reagerar efter kirurgi inne i hjärnan. Resultat visar på en kraftig stegring av samtliga undersökta biomarkörer (NFL, Tau, GFAP) efter hjärnkirurgi på grund av gliom. Stegringen relaterar både till volym av ischemi i hjärnan efter operation (kvantifierad på MR-hjärna) samt till neurologiskt handikapp efter operationen.

Vi har också använt metoden för att studera hjärnpåverkan hos barn som opereras för skallmissbildning, kraniosynostos. Projektet är ett samarbete med professor Lars Kölby, Plastikkirurgi, Sahlgrenska. Operation för kraniosynostos innebär i korthet att man omformar kraniets skelett. Vid operationen håller man sig utanför den hårda hjärnhinnan men det sker ändå en viss manipulation av hjärnan. Det är dock okänt hur omfattande denna hjärnpåverkan är då det saknas mätmetoder. Analys av biomarkörerna är klara och visar på mycket spännande skillnad mellan de två operationstekniker som används.

Pågående projekt

Ett projekt för att studera tidsprofilen av NFL-stegring upp till ett halvår efter hjärnkirurgi pågår.

Vi studerar också NFL-nivåer efter operation av trigeminusneuralgi, en handikappande ansiktssmärta, inklusion av patienter pågår.

I ett tredje pågående projekt analyseras nu i samarbete med Endokrinologi, Sahlgrenska, biomarkörer från patienter opererade för hypofystumör. Detta följer upp de spännande resultaten från den initiala studien vi gjorde i samarbete med Endokrinologen (beskriven ovan).

Deltagare

Projektledare:

Thomas Skoglund, adjungerad professor, överläkare

Disputerade forskare:

Johan Ljungqvist, Med dr, överläkare
Tobias Hallén, Med dr, överläkare

Doktorand:

Isak Michaëlsson, ST-läkare
Kristin Eygloardottir, specialistläkare

Forskningssköterska:

Lovisa Aronsson