Nieuwe echotechniek laat bloedstroom in het brein tijdens een beroerte live zien
Wat gebeurt er precies in je hersenen op het moment dat de bloedtoevoer wegvalt, en weer terugkomt? Dat is lastig te zien, omdat het razendsnel gebeurt en diep in het brein plaatsvindt. Een team onderzoekers heeft nu een nieuw soort echoapparaat ontwikkeld dat dit proces bij muizen in beeld brengt, in bijna live tempo en door het hele brein tegelijk.
Bij een herseninfarct (een beroerte waarbij een bloedvat verstopt raakt) stopt de bloedtoevoer naar een deel van de hersenen. Dat noemen artsen ischemie: hersenweefsel krijgt te weinig zuurstof. Als het bloedvat later weer opengaat, stroomt het bloed terug. Dat heet reperfusie. Beide fases, het wegvallen en het terugkomen van bloed, hebben grote invloed op hoe goed iemand herstelt van een beroerte. Toch weten wetenschappers nog niet precies wat er tijdens die fases in de bloedvaten gebeurt.
Een camera voor bloedstroom
Om dat beter te bestuderen, bouwden de onderzoekers een beeldvormingssysteem dat gebruikmaakt van ultrasnelle echografie: dezelfde technologie als bij een echo van een zwangere buik, maar dan veel sneller en gevoeliger voor kleine bloedvaten. Het systeem combineert een bestaande echotechniek met een mechanisch scansysteem dat continu beweegt. Daardoor kan het apparaat de bloedstroom in het hele muizenbrein in slechts 5 seconden vastleggen.
Vergelijk het met het verschil tussen een foto en een film. Voorheen kon je eigenlijk alleen momentopnames maken van de bloedstroom in de hersenen. Met dit nieuwe systeem krijg je een soort doorlopende film te zien, van zowel kleine plekjes in de hersenen als van het complete brein tegelijk.
Wat de proeven lieten zien
De onderzoekers testten het systeem in een muizenmodel van een beroerte. Ze wekten opzettelijk ischemie op (het afsluiten van de bloedtoevoer) en daarna reperfusie (het weer laten terugstromen van bloed). Het apparaat kon deze veranderingen in bloedstroom zichtbaar maken, zowel lokaal op de plek van de beroerte als door het hele brein heen. Dat is precies wat de onderzoekers wilden bereiken: een snel en doorlopend beeld van de bloedstroom in het volledige brein van een klein proefdier.
Wat betekent dit (nog) niet: dit is een techniek die is uitgetest bij muizen, niet bij mensen. Het onderzoek laat vooral zien dát het meetsysteem werkt, niet welke nieuwe medische inzichten het al heeft opgeleverd. Het is bovendien het werk van één onderzoeksgroep, dus het moet nog door ander onderzoek bevestigd worden voordat je kunt zeggen hoe waardevol deze methode precies is voor het begrijpen of behandelen van beroertes. Toepassing bij mensen ligt nog ver weg: dit is fundamenteel technisch onderzoek in een diermodel.
Toch is dit een veelbelovende stap. Beroertes zijn wereldwijd een van de belangrijkste oorzaken van blijvende invaliditeit. Hoe beter wetenschappers begrijpen wat er in de eerste seconden en minuten in de hersenen gebeurt tijdens en na een beroerte, hoe gerichter ze in de toekomst mogelijk behandelingen kunnen ontwikkelen of verbeteren. Een instrument dat de bloedstroom door het hele brein in beeld brengt, in plaats van slechts één plekje, kan daarbij helpen om het complete plaatje te zien in plaats van losse puzzelstukjes.
Bron: Development of a 4D Cerebral Microvascular Imaging Platform for Mouse Stroke Model