Aivojen kolinerginen järjestelmä muuttuu aivovamman seurauksena (Väitös: LL Anna Östberg, 11.10.2019, neurologia)
Aivovamman merkittävimmäksi arkielämää haittaavaksi jälkioireeksi koetaan kognitiiviset oireet, mutta niiden tarkat mekanismit eivät ole tiedossa. LL Anna Östberg selvitti Turun yliopistossa tarkastettavassa väitöstutkimuksessaan aivojen kolinergisen järjestelmän toiminnallisia ja rakenteellisia muutoksia PET- ja MRI-kuvantamisen keinoin. Tutkimuksen perusteella näyttää siltä, että asetyylikoliinijärjestelmässä tapahtuu aivovamman jälkeen pysyviä muutoksia, jotka ovat yhteydessä kognitiiviseen toipumiseen.
Aivovamma on ulkoisen voiman aiheuttama aivotoiminnan häiriö tai rakenteellinen vaurio. Sen ennuste vaihtelee vamman vaikeusasteen mukaan, ja ennusteen määrittely yksilötasolla on vaikeaa. Jälkioireiden kirjo on laaja ja vaihtelee sen mukaan, kuinka pitkä aika vammasta on kulunut. Lievän aivovamman saaneista valtaosa toipuu oireettomaksi viikkojen ja kuukausien kuluessa, mutta osalle näistäkin potilaista jää merkittävä jälkioireisto, joista kognitiiviset oireet koetaan usein eniten arkielämää haittaavina. Vakavammista vammoista oireettomaksi toipuu vain pieni osa.
Rakenteellisten vaurioiden lisäksi aivojen välittäjäainejärjestelmissä on todettu vamman jälkeen muutoksia, jotka ovat erilaisia vamman akuutti- ja myöhäisvaiheessa. Suurin osa näistä tuloksista on eläinkokeista, eikä muutosten kliininen merkitys ole selvä.
Anna Östberg tutki väitöskirjassaan aivojen välittäjäaine asetyylikoliinin muutoksia aivovamman jälkeen. Asetyylikoliinijärjestelmä osallistuu erityisesti vireystilan ja keskittymiskyvyn ylläpitoon sekä muistitoimintoihin. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, tapahtuuko aivojen kolinergisessä järjestelmässä muutoksia aivovamman seurauksena. Toisaalta tavoitteena oli selvittää, ovatko nämä muutokset yhteydessä vasteeseen kolinergisesti vaikuttavaan lääkitykseen tai kognitiivisen toipumiseen.
Aivovamma aiheuttaa asetyylikoliinijärjestelmään pitkäaikaisia toiminnallisia muutoksia
Östbergin väitös osoitti, että aivovammapotilailla voidaan vamman kroonisessa vaiheessa todeta positroniemissiotomografialla (PET) laaja-alaisesti aivojen kuorikerroksen alentunut asetylkoliiniesteraasi (AChE) -aktiivisuus verrattuna terveisiin verrokkeihin. Lisäksi PET-menetelmällä voitiin osoittaa, että potilailla, jotka olivat hyötyneet asetyylikoliinijärjestelmään vaikuttavasta lääkityksestä, AChE-aktiivisuus oli alentunut otsalohkon kuorikerroksen alueella.
– AChE on keskeinen kolinergisen järjestelmän entsyymi, ja sen aktiivisuuden alenemaa voidaan pitää merkkinä kolinergisen järjestelmän rakenteellisesta tai toiminnallisesta ongelmasta. Tarkka mekanismi ei kuitenkaan ole pääteltävissä PET-kuvauksen perusteella, Östberg summaa.
Lisäksi Östberg selvitti MRI-pohjaisella menetelmällä kolinergisten aivorakenteiden tilavuuden muutosta aivovamman jälkeen ja tämän muutoksen yhteyttä neuropsykologisten testien tuloksiin. MRI-tilavuusanalyysissa todettiin, että otsalohkon kuorikerroksen suurempi kudoskato oli yhteydessä heikompaan selviytymiseen keskittymiskykyä testaavissa neuropsykologisissa testeissä.
– Aivovamman jälkeisistä välittäjäainejärjestelmien muutoksista on ihmisillä ollut hyvin vähän tietoa. Näin ollen tutkimuksemme löydös kolinergisen järjestelmän toiminnallisesta ja rakenteellisesta muutoksesta aivovamman jälkeen on uusi ja merkittävä, Östberg summaa.
Tulevaisuudessa kohti yksilöidympää hoitoa
Tällä hetkellä Suomessa aivovamman kognitiiviseen jälkioireistoon ei ole hyväksyttyjä lääkkeitä. Aktiivisuuden ja tarkkaavuuden häiriön hoitoon käytettävästä metyylifenidaatista on heikkoa näyttöä vireystilan parantamiseen. Serotoniinin takaisinoton estäjistä taas näyttäisi olevan hyötyä mielialaoireisiin, mutta kognitiiviseen oirekuvaan niillä ei ole vaikutusta.
– Aikaisemmat tutkimukset asetyylikoliiniesteraasin estäjistä ovat antaneet lähinnä vain viitteellisiä tuloksia. Tutkimusten potilasryhmät ovat olleet pääosin pieniä ja ryhmien kokoonpanot hyvin vaihtelevia, ja näin ollen näyttö on jäänyt heikoksi. Toisaalta on ollut viitettä siitä, että osa aivovammapotilaista voisi hyötyä tästä lääkityksestä, Östberg toteaa.
– Jatkossa edistynein kuvantamisen keinoin on mahdollisesti löydettävissä ne potilaat, jotka voisivat hyötyä asetyylikoliinijärjestelmään vaikuttavasta lääkityksestä. Lisäksi tuloksista voi tulevaisuudessa olla hyötyä kehitettäessä lääkkeitä aivovamman jälkitilan kognitiivisiin oireisiin, Östberg uskoo.
***
LL Anna Östberg esittää väitöskirjansa Cholinergic system in sequelae of traumatic brain injury julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 11.10.2019 klo 12.00 (Tyks, T-sairaala, Johan Haartman -sali, Hämeentie 11, Turku).
Vastaväittäjänä toimii professori Lars-Owe Koskinen (Uumajan yliopisto, Ruotsi) ja kustoksena dosentti Olli Tenovuo (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on neurologia.
Väittelijän yhteystiedot: 040 576 4882, aesuom@utu.fi
