lu.se

Experimentell hjärnforskning

Medicinska fakulteten | Lunds universitet

Meny

Strokeforskning ger svar

1. Vad är stroke?

Stroke, är ett gemensamt namn för hjärnsjukdomar som orsakats av blodpropp eller blödning i hjärnan. Stroke drabbar årligen ca 30.000 personer i Sverige, och är den vanligaste orsaken till livslång invaliditet hos vuxna. Idag lever ca 120 000 strokedrabbade personer med mer eller mindre uttalat bortfall av hjärnfunktion såsom minskad rörelseförmåga, talsvårigheter, minnesförlust och begränsad tankeförmåga. Funktionsförlusten beror på att oerhört många av hjärnans celler dör vid stroke. Hjärnan består av ca. en miljon miljoner nervceller sammankopplade i specialiserade nervcellsnätverk med nervtrådar, bild 1.

bild 1
bild 2

Stroke kan vara blödande (ett blodkärl i hjärnan brister), eller embolisk (blodflödet i ett blodkärl blockeras av t.ex. ett koagel eller en kärlavlagring). Om kärlavstängningen kvarstår orsakas vävnadsskador, bild 2. Nervcellsnätverken kräver ständig tillförsel av syrgas och blodglukos för att fungera normalt, bild 3.

3b

Vid stroke stängs ett eller flera blodkärl till hjärnan av vilket leder till att hjärnan drabbas av minskat blodflöde, ischemi, vilket leder till syrgas- och glukosbrist, bild 4. Experimentella studier har visat att celldöden vid stroke utvecklas snabbt under de första timmarna efter stroke.

4b

Mångårig intensiv strokeforskning har lett till att det idag finns blodpropplösande medel att tillgå som behandling vid stroke, dock ännu med begränsad tillämpning. Det finns inga medel som direkt påverkar hjärnskadeprocesserna vid stroke, och inga medel som stimulerar hjärnfunktioner som bortfallit vid stroke. Olika former av rehabiliteringsterapier kan förbättra hjärnfunktionen hos strokedrabbade. Dagens strokeforskningen syftar bl. a. till att utveckla nya medel som skydda hjärnans celler vid stroke

2. Kyla skyddar hjärnan

Vår och andras forskning har visat att cellskadan orsakas av flera cellulära mekanismer som verkar parallellt eller är seriekopplade, bild 5. Vid ischemi aktiveras cellskademekanismer som motverkas av hjärnans små energireserver och reparationsprocesser. Förenklat kan man säga att en vid kortvarig ischemi, som t.ex. vid en TIA (transitorisk ischemisk attack), är vävnadsskadan begränsad och når ej upp till celldödströskeln.

5

Bild 5

Om ischemi får pågå under längre tid kan skadan inte repareras, celldödströskeln passeras och cellen dör, bild 5. Experimentella studier har visat att celldödsprocesserna kan blockeras med olika substanser, t.ex. sådana som minska bildning av fria radikaler bild 6. Dessa försök visar också att substanserna måste tillföras snabbt, inom de första timmarna efter stroke, för att hjärnan skall skyddas.

6

Bild 6

Kyla är en effektivt hjärnskyddande metod. Vi och andra forskargrupper har i experiment visat att om man sänker kroppstemperaturen till 33 grader så kan man minska hjärnskadorna till följd av ischemi. Kylan skyddande egenskaper beror troligen på dess påverkan på flera skadliga processer, och tillsammans bidrar till att celldödtröskeln inte passeras. Dessa experimentella fynd har lett till att kylning idag är en etablerad behandling av hjärtstoppspatienter. Vid stroke krävs att hjärnan kyls snabbt. Sådana snabba kylmetoder finns ännu inte tillgängliga.

3. Hjärnan omformas efter stroke

Strokepatienten återfår viss hjärnfunktion under de första månaderna efter stroke, vilket visar att hjärnan har en kapacitet att självläka och omorganiseras. Den är plastisk. Hjärnans plasticitet aktiveras vid hjärnskada och kompenserar för funktionsförlusten. Bland annat orsakar strokeskadan i hjärnan ett "sår" som måste läka, bild 7.

bild 7
bild 8
   

Under sårläkningen inkapslas det skadade området vilket hindrar giftiga substanser som frisätts i det skadade området att negativt påverka de celler i hjärnan som överlevt en stroke. De överlevande nervcellerna kan omformas så att förlorad kommunikation mellan celler återskapas. Sålunda, kan nervtrådar från överlevande nervceller bilda nya kontakter (synapser) med nervceller som förlorat informationsflöde från döda eller skadade celler, bild 8. Det bildas också fler utskott på överlevande celler. Denna plasticitet på cellnivå leder till att nya nätverk av nervceller etableras som kan överta förlorade funktioner. Att finna nya metoder som stimulerar nybildning av nervcellsnätverk efter stroke är en stor utmaning för dagen experimentella och kliniska strokeforskning. Dessa processer kan studeras i experimentella strokemodeller. Med hjälp av dessa modeller har forskare identifierat substanser som stimulera hjärnans reparation, plasticitet och återhämtning av förlorad funktion. Kliniska prövningar vid stroke med sådana substanser pågår.