# Axonoprotection in pediatric cardiac arrest

> **NIH NIH R01** · CHILDREN'S RESEARCH INSTITUTE · 2021 · $522,838

## Abstract

Pediatric cardiac arrest affects 10-­‐15,000 children each year. Fewer than 1 in 10 children 
survive, and the majority of deaths occur due to severe neurologic injury. At present, no 
therapy exists for brain injury in children after cardiac arrest, and new approaches are needed. 
The current proposal focuses on one under-­‐appreciated aspect of brain injury after cardiac 
arrest – injury to long-­‐range axons. Using a clinically-­‐realistic model of severe pediatric cardiac 
arrest and resuscitation in immature rats, we have generated new preliminary data showing 
that axonal injury occurs early after resuscitation and is associated with depletion of 
nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+) specifically in the white matter. We propose that the 
mechanism of axonal NAD+ depletion after cardiac arrest involves injury-­‐dependent activation 
of the protein SARM1. SARM1 is the only known injury-­‐activated NAD-­‐cleaving enzyme in 
axons, and its activation effects axonal degeneration in several injury paradigms. To determine 
the role of SARM1 in post-­‐arrest axonal injury while preserving the clinical realism of the 
cardiac arrest model in developing rats, we generated SARM1 knockout (SARM1-­‐/-­‐) rats. Our 
central hypothesis is that SARM1-­‐mediated NAD+ depletion contributes to axonal injury and 
poor neurologic outcomes after pediatric cardiac arrest.  We propose three Specific Aims to test 
our hypothesis. In Aim 1, we will determine whether SARM1 deletion a) prevents white matter 
NAD+ depletion and b) preserves axonal function and structure after cardiac arrest. In Aim 2, we 
will determine whether SARM1 deletion improves motor behavioral outcomes after cardiac 
arrest. In Aim 3, we will determine if nicotinamide riboside – a safe NAD+ precursor that 
penetrates the blood-­‐brain barrier – maintains NAD+ levels and improves motor behavior after 
cardiac arrest. If successful, the proposed experiments will identify SARM1 activation and NAD+ 
depletion as mechanisms contributing to axonal injury after cardiac arrest and establish a pre-­‐
clinical basis for a novel therapeutic approach to a devastating, and currently untreatable, 
neurologic injury in children.

## Key facts

- **NIH application ID:** 10168674
- **Project number:** 5R01NS112294-03
- **Recipient organization:** CHILDREN'S RESEARCH INSTITUTE
- **Principal Investigator:** Michael Shoykhet
- **Activity code:** R01 (R01, R21, SBIR, etc.)
- **Funding institute:** NIH
- **Fiscal year:** 2021
- **Award amount:** $522,838
- **Award type:** 5
- **Project period:** 2019-09-01 → 2024-05-31

## Primary source

NIH RePORTER: https://reporter.nih.gov/project-details/10168674

## Citation

> US National Institutes of Health, RePORTER application 10168674, Axonoprotection in pediatric cardiac arrest (5R01NS112294-03). Retrieved via AI Analytics 2026-05-22 from https://api.ai-analytics.org/grant/nih/10168674. Licensed CC0.

---

*[NIH grants dataset](/datasets/nih-grants) · CC0 1.0*