Positiv effekt med antibiotika ved hypoksisk-iskemisk hjerneskade

av Kari Williamson 24. mai 2012

Positive effects using antibiotics in hypoxic-ischemic brain injury

av Kari Williamson 24. mai 2012

Rote og MR bilder.Behandling med betennelseshemmende stoff (antibiotikumet doxycyline) ser ut til å kunne begrense skadeomfanget ved hypoksisk-iskemisk hjerneskade hos nyfødte, ifølge Cand.med. Marius Widerøe ved Institutt for laboratoriemedisin, barne- og kvinnesykdommer, NTNU.

Det overordnede målet med forskningsprosjektet er å finne nye behandlinger som kan redusere hjerneskade hos nyfødte barn.

– Håpet er å kunne finne behandlinger som reduserer skaden, og som gjør at det blir mindre problemer for disse barna senere i livet, sier Widerøe.

– Det er mye ved hjernen og spesielt hjerneskade hos nyfødte som vi ikke vet. I løpet av de siste 30 årene har man økt kunnskapsnivået ganske mye på det området, men det er fortsatt mange ubesvarte spørsmål.

Når en skade skjer hos nyfødte, er det på et stadium hvor hjernen fortsatt ikke er ferdig utviklet. Dette betyr at en hypoksisk-iskemisk hjerneskade i tillegg til å gi direkte skade av hjernestrukturer, kan påvirke modningsprosessen av hjernen. Samtidig gir det også en mulighet for at hjernen kan reparere seg selv samt finne alternative måter å løse forskjellige oppgaver på.

Kartlegging med MR

I sin doktorgradsavhandling, «Magnetic Resonance Imaging of Hypoxic-Ischemic Brain Injury Development in the Newborn Rat – Manganese and Diffusion Contrast», ser Widerøe at skadeprosessen etter en hypoksisk-iskemisk hjerneskade pågår i lang tid etter den opprinnelige skaden, men at betennelseshemmende stoffer som antibiotikumet doxycyline kan begrense skadeomfanget.

For å kunne kartlegge skadeprosessene og behandlingseffekt, har Widerøe utviklet og tilpasset nye teknikker for magnetisk resonans (MR) avbildning i nyfødte dyr. Bruken av MR betyr blant annet at man kan foreta gjentatte undersøkelser uten å måtte ta vevsprøver, og man kan følge utviklingen i hvert enkelt levende dyr over tid.

Forskningsgruppa han tilhører bruker også MR for å kartlegge hvordan både for mye og for lite oksygen påvirker den normale hjerneutviklingen.
Det er i forbindelse med dette at forskerne har kommet fram til at behandling med et betennelseshemmende stoff gir en mer normal hjerneutvikling etter hypoksisk-iskemisk skade sammenlignet med de som ikke blir behandlet.
Resultatene bekrefter også tidligere forskningsresultater som viser at tilførsel av rent oksygen kan forsterke skadeomfanget og forsinke modningsprosessen av hjernen ytterligere etter en episode med oksygenmangel.

Veien videre

Forskningen med rottemodellene kommer til å fortsette, og en av stipendiatene ved gruppa vil se videre på skadelige effekter av oksygen i forbindelse med hypoksisk-iskemisk hjerneskade. Andre stipendiater skal se på behandling med stamceller. Ved bruk av MR kan forskerne se på bevegelsen av stamceller i hjernen etter at de har blitt implantert og hvordan disse kan påvirke betennelsesreaksjoner og hjernens mulighet til å reparere seg selv. Som et ledd i dette vil gruppa også fortsette å studere hjernens utvikling med MR.

Mens den delen av forskningsgruppa som Widerøe tilhører i hovedsak har fokusert på dyreforsøk, har en annen del av gruppa, ledet av professorene Ann-Mari Brubakk og Jon Skranes, fulgt opp barn med lav fødselsvekt og for tidlig fødte barn med MR og kartlegging av hjernefunksjon helt opp i voksen alder. Mange av disse barna har fått små og store hjerneskader i svangerskapet eller under fødsel, og målet har vært å følge deres hjerneutvikling og kartlegge langtidsfølgene av påvirkningene rundt fødsel.

Disputas 29.mai

Widerøe disputerer 29.mai 2012. Prøveforelesningen finner sted kl. 09.00 i Auditoriet, Medisinsk teknisk forskningssenter, og disputasen starter kl. 11.00. 24. mai 2012

Hypoksisk-iskemisk hjerneskade

Hypoksi-iskemi er en kombinasjon av redusert oksygen og begrenset blodforsyning til hjernen. Dette er en av de vanligste årsakene til hjerneskade hos nyfødte barn og medfører økt dødelighet, samt psykiske og fysiske problemer senere i livet.

Publikasjoner:

Du liker kanskje også

Rat and MR-images

Treatment with anti-inflammatories (the antibiotic doxycycline) appears to limit the damage resulting from hypoxic-ischemic brain injury among newborn, according to Cand.med. Marius Widerøe at the Department of Laboratory Medicine, Children’s and Women’s Health at NTNU.

The overall goal of the research is to find new treatments that can reduce brain injury among newborn babies.

“The hope is to find treatments that limit the damage, and reduce the problems for these children later in life,” Widerøe says.

“There is a lot about the brain, and especially brain injury among newborns, that we don’t know about. Over the last 30 years, we have increased our knowledge significantly, but there are still many unanswered questions.”

When injury occurs among newborn children, it happens at a stage when the brain is still not fully developed. This means that hypoxic-ischemic brain injury, in addition to damaging the brain’s structure, also impacts the development of the brain. At the same time, however, it gives rise to the possibility of the brain repairing itself and finding alternative methods for solving various tasks.

Using MRI

In his thesis, “Magnetic Resonance Imaging of Hypoxic-Ischemic Brain Injury Development in the Newborn Rat – Manganese and Diffusion Contrast,” Widerøe finds that the hypoxic-ischemic brain injury process continues for a prolonged period of time after the initial incident, but that anti-inflammatories such as the antibiotic doxycycline can limit the damage.

To map the injury process and treatment effect, Widerøe has developed and adopted new techniques for magnetic resonance imaging (MRI) in newborn animals. The use of MRI means that repeated examinations can be performed without biopsies, and researchers can follow the development in individual animals over a longer period.

The research group he belongs to also uses MRI to assess how too much or too little oxygen affects normal brain development.

It is in connection with this that the researchers have concluded that treatment with an anti-inflammatory gives a more normal brain development after a hypoxic-ischemic brain injury, compared with those who did not receive the same treatment.

The results also confirm previous research which shows that administering pure oxygen can cause further damage and delay maturing-processes in the brain further after an incident of lack of oxygen.

The research using rats will continue, and one of the PhD students in the group will look further into the harmful effects of oxygen in connection with hypoxic-ischemic brain injury. Other PhD students will look at treatments using stem-cells. Using MRI, the researchers can look at the movements of stem-cells in the brain after they have been implanted, and how these can affect inflammation-reactions and the brain’s ability to repair itself. As part of this, the group will continue to study the brain’s development using MRI.

While Widerøe’s part of the group primarily has focused on animal testing, another part of the group, directed by professors Ann-Mari Brubakk and Jon Skranes, has followed children with low birth weight and premature children using MRI and mapped their brain activity into adulthood. Many of these children have had small and/or large brain injury during pregnancy or birth, and the goal has been to follow their brain development and map the long-term effects of impacts around birth.

Viva

Marius Widerøe will defend his thesis on 29 May. A lecture will be given at 09.00 in the Auditorium at Medisinsk teknisk forskningssenter at NTNU. The viva will take place at 11.00.

Hypoxic-ischemic brain injury

Hypoxic-ischemia is a combination of reduced oxygen and limited blood supply to the brain. It is one of the most common causes of brain injury among newborn children and increases mortality, as well as psychological and physiological problems later in life.

Publications:

Du liker kanskje også