Blogger: Tora Sund Morken
Barn som er født for tidlig er spesielt utsatt for hjerneskade som følge av reduksjon av blod- og oksygentilførsel til hjernen – også kjent som hypoksisk-iskemisk hjerneskade (HI). Slike skader kan ha livslange konsekvenser for barnet og representerer derfor et betydelig folkehelseproblem. Når blodstrømmen til hjernen gjenopprettes etter HI (reperfusjon) vil det dannes oksygenradikaler, som gir oksidativt stress.
Barnets hjerne er på dette stadiet spesielt utsatt for slikt oksidativt stress, og det er mulig at ekstra oksygentilførsel i denne reperfusjonsfasen vil øke skadeomfanget etter HI. Gjeldende internasjonale retningslinjer anbefaler derfor å starte gjenoppliving av barn som er født til termin med romluft i stedet for rent oksygen, men det har ikke vært mulig med en klar anbefaling for gjenopplivning av for tidlig fødte barn på grunn av lite bevisgrunnlag.
I min doktorgrad undersøkte vi hvordan slik eksponering for rent oksygen påvirker skadeomfanget over tid i en dyremodell for nyfødt hypoksisk-iskemisk hjerneskade. Skadeomfanget ble undersøkt med MR-avbildning fra skadetidspunkt og fram til nær voksen alder.
In vivo utvikling av skadeomfang etter nyfødt hypoksisk-iskemisk hjerneskade og eksponering for to timer henholdsvis romluft (midtre rekke) eller rent oksygen (nederste rekke) visualisert med MR-avbildning. Rent oksygen etter hypoksi-iskemi ga et økt skadeomfang, og forskjellen mellom de to gruppene økte over tid. Resultatene er publisert i artikkelen “Longitudinal diffusion tensor and manganese-enhanced MRI detect delayed cerebral gray and white matter injury after hypoxia-ischemia and hyperoxia” av Morken, TS et al. Pediatric Research (2013) 73: 171-179.
Det viste seg at eksponering for rent oksygen sammenlignet med romluft ga et sterkt økt skadeomfang, og at over tid så økte forskjellen i skadeomfang i hjernen mellom disse to gruppene. Hjernens utviklingsstadium i denne modellen er sammenlignbar med den hos moderat for tidlig fødte barn, det vil si født i svangerskapsuke 32-34. Derfor støtter denne studien at man bør være forsiktig med å gi høye nivåer av oksygen også til for tidlig fødte barn ved gjenoppliving etter en hypoksisk iskemisk hjerneskade.
Videre undersøkte vi i den samme modellen hvordan nedbryting av sukkeret glukose via en metabolsk omvei som kalles pentose fosfat shunten påvirkes av hypoksisk-iskemisk hjerneskade. Denne omveien i glukosestoffskiftet opprettholder nivået av anti-oksidanter i hjernen. På grunn av dette tror man at pentose fosfat shunten kan bidra som en forsvarsmekanisme mot oksidativt stress, og i voksne hjerner er det vist at mer glukose kanaliseres via denne shunten etter skade. Hos nyfødte fant vi imidlertid at selv om andelen glukose som ble metabolisert via denne shunten var høy under normale forhold, så ble den nedregulert etter hypoksi-iskemi.
En slik nedregulering etter en skade hvor det sannsynligvis er økt behov for anti-oksidanter kan være med på å forklare at den nyfødtes hjerne er mer utsatt for oksidativt stress, og en manipulering av pentose-fosfat shunten kan representere et potensielt mål for behandling i framtida.