Aivojen sähköiset lumivyöryt kertovat erittäin pienten keskosten ennusteen

Sikiön varhaisimmalle aivosähkökäyrälle on tyypillistä säännöllisesti toistuvat purkaukset. Ne ovat välttämättömiä hermoverkkojen kypsymiselle. Niistä on aiemmin mitattu amplitudin korkeutta ja välistä aikaa, ja on huomattu että erilaiset synnytyksen jälkeiset ongelmat heijastuvat näihin muuttujiin. EEG-rekisteröinneillä onkin pyritty löytämään erilaisia korrelaatioita aivosähkökäyrän ja neurologisen ennusteen välillä. Vähän aikaa sitten löydettiin eläinkokeissa epäsäännöllinen sähköinen purkaus, joka ei noudattanut toistuvien purkausten rytmiä ja niitä ruvettiinkin kutsumaan lumivyörypurkauksiksi, jotka kyettiin tunnistamaan tilastomatemaattisin menetelmin EEG-käyrästä. Nyt kansainvälinen konsortio mukanaan Sampsa Vanhatalo otti kohteekseen erittäin pienet keskoset ja kysyi löytyykö erittäin pienistä keskosista lumivyörypurkauksia ja onko niillä mitään kliinistä merkitystä keskosen ennustetta arvioitaessa. 43 erittäin pienen keskosen (22-28-raskausviikoilta) EEG tutkittiin ja osoitettiin, että jo ensimmäisen vuorokauden aikana esiintyi lumivyörypurkauksia. Niiden ajoitus, määrä ja tietyt muodon piirteet korreloivat merkittävästi myöhempään neurologiseen kehitykseen ainakin kahteen ikävuoteen asti. Nyt neurofysiologeilla on käytössään mitä ilmeisimmin uusi, tulevan neurologisen statuksen luotettavasti ennustava tutkimusmenetelmä.

Iyer KK, Roberts JA, Hellström-Westas L, Wikström S, Hansen Pupp I, Ley D, Vanhatalo S, Breakspear M.
Cortical burst dynamics predict clinical outcome early in extremely preterm infants. Brain. 2015 May 22. pii: awv129. [Epub ahead of print]

Vauvaiässä ohjelmoituu aineenvaihdunnan vaste syömiselle

Laajat epidemiologiset tutkimukset ovat osoittaneet kiistatta, että alhainen syntymäpaino on riskitekijä monille sairauksille kuten sydän- ja verisuonitaudit sekä aineenvaihdunnan sairaudet. Sen sijaan on jäänyt epäselväksi, miten alhainen syntymäpaino aiheuttaa nämä riskit. Johan G. Erikssonin ohjaamassa tutkimuksessa tartuttiin tähän kysymykseen. Tutkimukseen kutsuttiin terveitä 65-75-vuotiaita henkilöitä, jotka olivat mukana Helsinki Birth Cohort-tutkimuksessa. Heistä puolet edusti ensimmäisen vuoden hitaita kasvajia ja puolet normaalisti kasvaneita verrokkeja. Tutkittaville syötettiin standardoituja, erityyppisiä aterioita, joiden jälkeen mitattiin aineenvaihdunnan reaktioita (plasman glukoosin, insuliiinin, TAG:n tasoja) ja ruokahaluun vaikuttavien aineiden kuten greliinin ja PYY:n tasoja. Ryhmien erot olivat vielä vanhuusiässä dramaattisia. Vauvana hitaasti kasvaneiden insuliinivaste oli 1.5 – kertainen kontrolleihin verrattuna. TAG:n osalta ero oli myös selvä (34-39 %:sesti kohonneet tasot). Ruokahaluhormoni PYY:n tasot olivat hitaasti kasvaneilla selvästi korkeammat kuin kontrolleilla, ateriatyypistä riippuen ero oli 44 tai 115 %. Sen sijaan glukoonin tasoissa ei ollut eroja.

Johtopäätökset ovat yllättäviä mutta selviä. Vauvaiällä ohjelmoituu aineenvaihdunnan vasteet syömiselle ja hormonitasot ruokahalua säätelevässä järjestelmässä. Tämä ohjelmointi näkyy vielä vanhuusiässä. Vauvaiässä hitaasti kasvaneet ylireagoivat vielä vanhuksina erittämällä aterian jälkeen runsaasti ruokahaluun vaikuttavia hormoneja kuten PYY. Vastaava  ylireagointi insuliinierityksessä saattaa selittää pienten vastasyntyneiden suurentunutta sydän- ja verisuonitautien riskiä.

Perälä MM, Kajantie E, Valsta LM, Holst JJ, Leiviskä J, Eriksson JG.
Early growth and postprandial appetite regulatory hormone responses.
Br J Nutr. 2013 Apr 19:1-10.

Lääkkeiden vaikutus keskosen aivojen kehitykseen

Vastasyntyneiden tehohoidon ansiosta yhä useammat pikkukeskoset selviytyvät elossa, vaikka olisivat syntyneet hyvin ennenaikaisina (< 28 viikkoa) ja pienipainoisina (<1000 g). Näiden lasten tehohoito ajoittuu viimeiseen raskauskolmannekseen, jolloin aivojen kehitys on kriittisessä vaiheessa korkeampien kognitiivisten toimintojen kehittymisen kannalta. Keskoset saavat monia lääkkeitä, joiden vaikutusta aivojen kehitykseen tunnetaan huonosti.  Tässä pilottitutkimuksessa Sampsa Vanhatalon tutkimusryhmä on hyödyntänyt uusia EEG:n analysointimenetelmiä eräiden yleisesti keskosten hoidossa käytettyjen lääkkeiden akuuttien keskushermostovaikutusten tutkimiseen.

Kyseessä on retrospektiivinen tutkimus, jossa analysoitiin 15 keskosen (gestaatioikä tutkimushetkellä 26-33 viikkoa) EEG-rekisteröinnit tietokonepohjaisella analyysimenetelmällä. Tutkittavat jaettiin ryhmiin sen mukaan mitä lääkityksiä he olivat saaneet (ei lääkityksiä; fentanyyli; fenobarbitaali; teofylliini). Analyysissa keskityttiin tutkimaan spontaania aktiviteettia, jonka otaksutaan parhaiten kuvastavan kypsyvän korteksin toimintaa (ns. spontaneous activity transients, SAT). Tulokset osoittavat, että vaikka rekisteröinnissä ei silmämääräisesti voida nähdä lääkitykseen assosioituvia eroja, paljastaa tarkempi analyysi kaikkien lääkkeiden johtavan tyypillisiin muutoksiin. Näiden vaikutusten spesifistä merkitystä on vaikea arvioida, mutta koska tiedetään, että entisillä pikkukeskosilla on lisääntynyt neurokognitiivisten häiriöiden esiintymisriski myöhemmällä iällä, on syytä tarkasti arvioida lääkitysten mahdollinen yhteys tähän.

Kuten kirjoittajat itsekin toteavat, tämän tutkimuksen heikkous on pieni tutkittavien määrä ja retrospektiivinen tutkimusasetelma. Tästä huolimatta pilottitutkimuksen havainnot ovat tärkeitä ja korostavat tarvetta toteuttaa laajempi prospektiivinen tutkimus.

Malk K, Metsäranta M, Vanhatalo S. Drug effects on endogenous brain activity in preterm babies. Brain Dev. 2013 Feb 16. doi:pii: S0387-7604(13)00030-2. 10.1016/j.braindev.2013.01.009. [Epub ahead of print] PubMed PMID: 23422259. Abstract