İnsult və serebral hipoperfuziya tədqiqatlarında metilen mavisi: üç model əslində nə göstərir

Tıxanmış arteriya, qida maddələrindən məhrum edilmiş hüceyrə kulturası və boyun arteriyaları daralmış siçovul eyni təcrübənin üç variantı kimi görünə bilər. Lakin belə deyil. Hər biri fərqli suala cavab axtarır və metilen mavisi hər birində fərqli cavab verir. Bunları qarışdıranda elmi ədəbiyyat ziddiyyətli görünür. Ayrı-ayrılıqda nəzərdən keçirəndə isə əsasən tətbiq vaxtından asılı olan aydın bir qanunauyğunluq ortaya çıxır.

Bu icmalın əsas məqsədi məhz həmin fərqləri göstərməkdir. Üç model bunlardır: kəskin ocaqlı insult, hüceyrə kulturasında yenidən oksigenləşmə ilə müşayiət olunan oksigen-qlükoza çatışmazlığı və həftələrlə davam edən xroniki serebral hipoperfuziya. Onları əlaqələndirən ehtimal olunan mexanizm mitoxondrilərlə bağlıdır, lakin metabolik şərait fərqli olduğundan nəticələr də fərqlənir.

Üç model fərqli suallara cavab verir

Siçovullarda kəskin ocaqlı insult adətən orta beyin arteriyasının okklüziyası ilə yaradılır; bu, qısaca MCAO adlanır. Laxtaya bənzər tıxanma ətrafında penumbra olan işemik nüvə yaradır. Penumbra təhlükə altında olan, lakin qan axını bərpa edilərsə potensial olaraq xilas edilə bilən toxumadır. Burada sual müdaxilənin reperfuziya dövründə infarktın böyüməsini ləngidib-ləngitməməsi və ya funksiyanı qoruyub-qorumamasıdır.

Qısaca OGD adlanan oksigen-qlükoza çatışmazlığı tam fərqli miqyasda araşdırılır. Kulturada yetişdirilən beyin hüceyrələri qlükozasız, oksigen səviyyəsi sıfıra yaxın olan şəraitə yerləşdirilir, sonra normal mühitə qaytarılır. Burada nə laxta, nə kollateral qan dövranı, nə qan təzyiqi, nə də immun sistemi var. Sual sırf hüceyrə səviyyəsindədir: substratlar yox olduqda və sonra geri qayıtdıqda tənəffüsə, ATP-yə və hüceyrələrin sağ qalmasına nə olur?

Xroniki serebral hipoperfuziya üçün siçovullarda yuxu arteriyalarının daimi ikitərəfli okklüziyasından istifadə edilir; bu, 2VO modeli adlanır. Ön beyinə qan axını azalır və həftələrlə aşağı səviyyədə qalır. Nə qəfil ocaqlı infarkt, nə də təcili reperfuziya baş verir. Sual həftələrlə davam edən metabolik dəstəyin uzunmüddətli zəif qan axını şəraitində damarları, mitoxondriləri və yaddaşı qoruyub-qorumamasıdır.

Buna görə də 2VO modelində bir aylıq müalicədən sonra yaddaşın yaxşılaşması təcili trombektomiya zamanı insan beyninin xilas edilməsi barədə birbaşa heç nə demir. Bu fərq vacibdir, çünki nikbin xülasələrin əksəriyyəti onu nəzərə almır.

Kəskin insult: reperfuziya zamanı qoruma, reperfuziya olmadıqda ləngimə

Ən aydın kəskin nəticə reperfuziya ilə müşayiət olunan müvəqqəti MCAO modelindən əldə edilib. Siçovullarda 60 dəqiqəlik okklüziya yaradılıb, sonra reperfuziyanın başlanğıcından etibarən venadaxili aşağı dozalı metilen mavisi verilib; əlavə dozalar 3 saat sonra və 2-ci gündə tətbiq edilib. MRT göstərib ki, yalnız daşıyıcı məhlul verilən qrupda zədələnmə sahəsi 2-ci günə qədər təxminən 19 faiz böyüyüb, müalicə olunan qrupda isə təxminən 17 faiz kiçilib. Yekun infarkt sahələri təxminən 30 faiz daha kiçik olub və 2-ci və 7-ci günlərdə nevroloji göstəricilər daha yaxşı olub. Görüntüləmə nəticələrində həm nüvə, həm də penumbra toxumasının sağ qalması yaxşılaşıb. Neyroproteksiyaya dair daha geniş elmi ədəbiyyat reperfuziya vaxtına uyğunlaşdırılmış bu qoruyucu təsiri qlobal işemiya və travma nəticələri ilə yanaşı nəzərdən keçirir.

Arteriya tıxanmış qaldıqda mənzərə dəyişir. Daimi MCAO təcrübəsində davam edən işemiya zamanı verilən metilen mavisi diffuziya görüntüləməsində görünən zədələnmənin genişlənməsini ləngidib və yerli qan axınını bir qədər yaxşılaşdırmaqla perfuziya-diffuziya uyğunsuzluğunu qısa müddətə uzadıb. Lakin 24 saatda yekun infarkt həcmində əhəmiyyətli fərq olmayıb. O, risk altında olan toxumanın infarkta çevrilməsini ləngidib, amma damarın yenidən açılmasını əvəz etməyib.

Üçüncü kəskin tədqiqat mexanizm və doza ilə bağlı əlavə məqamlar ortaya qoyur. Okklüziyadan dərhal sonra peritondaxili verilən tək doza zamanı infarktın ən böyük azalması, təxminən 50 faiz, 1 və ya 10 mg/kg deyil, aralıq 5 mg/kg dozada müşahidə edilib; sensorimotor göstəricilər də daha yaxşı olub. Müəlliflər bunu mitoxondrial strukturun qorunması və mitofagiyanın, yəni zədələnmiş mitoxondrilərin seçici şəkildə təmizlənməsinin artması ilə əlaqələndiriblər. Deməli, doza, tətbiq yolu və cədvəli əhəmiyyətlidir və siçovullar üçün mg/kg dəyərləri insanlarda insult üçün dozalar deyil.

Hüceyrə kulturası: eyni preparat tətbiq vaxtından asılı olaraq kömək edir və ya zərər verir

Astrosit təcrübəsi ən çox öyrədici olan və ən çox yanlış istinad edilən təcrübədir. İlkin siçan beyin qabığı astrositləri qlükoza, piruvat və serum olmayan mühitdə, 0.1 faiz oksigen şəraitində 6 saat ağır çatışmazlığa məruz qoyulub. Ardınca substratlar bərpa edilərək 24 saatlıq yenidən oksigenləşmə aparılıb. Hüceyrələrin təxminən yarısı ölüb ki, bu da sınaqda təsirin hər iki istiqamətini göstərməyə imkan verir.

Metilen mavisi çatışmazlıq mərhələsində mövcud olduqda hüceyrələrin sağ qalması yaxşılaşmayıb, əksinə pisləşib. Bunun əvəzinə yenidən oksigenləşmə zamanı əlavə edildikdə isə aşağı mikromolyar konsentrasiyalar hüceyrələrin həyat qabiliyyətini yaxşılaşdırıb, oksigen sərfini, qlükoza mənimsənilməsini və ATP istehsalını artırıb. Normal şəraitdə eyni konsentrasiyalar qlükoza mənimsənilməsini 0.1 mikromolyarda təxminən 89 faiz, 1 mikromolyarda isə təxminən 200 faiz artırıb. Zədələnmədən sonra qlikogen və heksokinaza aktivliyi qorunub, superoksiddə isə ölçülə bilən artım qeydə alınmayıb.

Mexanizmi ehtiyat generatorla müqayisə edərək anlamaq daha asandır. Metilen mavisi reduksiya ekvivalentlərini qəbul edib onları sitoxrom c və IV kompleksə doğru ötürən alternativ elektron daşıyıcısı kimi fəaliyyət göstərir. Bu, elektron axınını və ATP sintezini dəstəkləyərkən zəncirin əvvəlki hissələrində elektron sızmasını azaldır. Ağır çatışmazlıq zamanı bu stimullaşdırma zərərli olur, çünki oksigen və qlükoza demək olar ki, yox ikən metabolik tələbatı artırır və son ehtiyatları daha tez tükədə bilər. Substratlar geri qayıtdıqdan sonra eyni xüsusiyyət üstünlüyə çevrilir, çünki zədələnmiş mitoxondrilərə bərpa edilmiş oksigen və qlükozadan səmərəli istifadə etməyə kömək edir. Elə buna görə də mitoxondrial elektron ötürülməsinə dair izahlardakı nəticələr çatışmazlıq şəraiti nəzərə alınmaqla təqdim edilməlidir.

Bir ehtiyat qeydi: tətbiq vaxtı ilə bağlı bu qayda həmin astrosit preparatına aiddir. Fərqli hüceyrə tipi, daha yüngül çatışmazlıq və daha aşağı konsentrasiyadan istifadə edən əlaqəli hüceyrə tədqiqatında hətta çatışmazlıq zamanı tətbiq edildikdə də qoruyucu təsir aşkar edilib. Təsirin müsbət və ya mənfi olmasını hüceyrə tipi, qalıq oksigen, konsentrasiya və protokol müəyyən edir.

Xroniki zəif qan axını: həftələr ərzində yaddaş, sitoxrom oksidaza və damarlar

Xroniki təcrübələrdə təcili vəziyyətdə birdəfəlik bolus deyil, həftələrlə gündəlik aşağı dozalı müalicə istifadə edilib. İlk tədqiqatda yuxu arteriyalarının daimi okklüziyası olan siçovullara bir ay ərzində gündəlik 4 mg/kg verilib. Tətbiq vaxtı hər gündəlik təlim seansından sonraya təyin edilib ki, ani tapşırıq icrasından çox yaddaşın möhkəmlənməsi hədəflənsin. Okklüziyalı heyvanlar vizual fərqləndirmə tapşırıqlarını daha yavaş öyrənib və çətin yaddaş sınağında daha zəif nəticə göstərib. Üzmə qabiliyyəti, motor aktivlik və qoxu tanıma isə təsirlənməyib. Gündəlik müalicə ümumi motor davranışı dəyişdirmədən öyrənmə və yaddaş pozuntularını zəiflədib.

Sonrakı tədqiqatda eyni bir aylıq rejimdən sonra mitoxondrial IV kompleks olan sitoxrom oksidazanın aktivliyi 44 beyin bölgəsi üzrə xəritələndirilib. Okklüziya görmə, prefrontal və peririnal qabıqda, eləcə də hipokamp və amiqdalada ferment aktivliyini azaldıb və görmə qabığı ilə hipokamp arasındakı əlaqələndirilmiş aktivliyi zəiflədib. Müalicə regional ferment aktivliyini qoruyub, bölgələrarası metabolik korrelyasiyaları gücləndirib və qorunmuş aktivlik tapşırıqların daha yaxşı yerinə yetirilməsi ilə əlaqəli olub. Bu korrelyasiyalar əlaqələndirilmiş metabolik ferment aktivliyini təsvir edir, insanlarda funksional əlaqəliliyin birbaşa ölçüləri deyil. Beynin enerji mübadiləsinə dair icmallar bu fərqi aydın saxlamağa kömək edir.

Ayrıca bir həftəlik tədqiqatda gündəlik 2 mg/kg istifadə edilib və mexanizmi yoxlamaq üçün siqnal yolunun inhibitoru əlavə olunub. Müalicə ilə serebral qan axını dəqiqədə hər 100 g üçün təxminən 60 mL-dən təxminən 100 mL-ə, hipokampdakı damar sıxlığı isə təxminən 15.1 faizdən 23 faizə yüksəlib. PI3K/Akt sağqalma siqnal yolu bloklandıqda hər iki artım qismən geri dönüb və müalicə ilə fosforlaşmış Akt artıb. Qan axını, damar sıxlığı, baryer və neyronlarla bağlı nəticələr sırf metabolik təsirdən çox, PI3K/Akt siqnallaşması ilə əlaqəli neyrovaskulyar qorunmaya işarə edir.

Niyə bunların heç biri insult zamanı təcili yardıma bərabər deyil

Bu nəticələrin birbaşa tətbiq edilə bilməməsinin səbəbi laboratoriya şəraitində amillərin nəzarət altında olmasıdır. Kulturada yetişdirilən hüceyrələrdə nə tromb, nə də farmakokinetika var. 2VO modeli cəmi bir neçə dəqiqə əvvəl yaranmış penumbra ilə müşayiət olunan qəfil ocaqlı emboliya deyil, uzunmüddətli qlobal zəif qan axınıdır. Hətta siçovullarda MCAO modelində də gənc, sağlam heyvanlardan, anesteziyadan, eyniləşdirilmiş okklüziyalardan və dəqiq vaxtlandırılmış dozalamadan istifadə olunur. Bu, müxtəlif laxtaları, aterosklerozu, hipertenziyası, diabeti və simptomların naməlum başlama vaxtı olan yaşlı xəstələrdən fərqlənir.

İnsanlarda aparılmış heç bir dərc olunmuş randomizə edilmiş sınaq metilen mavisini kəskin işemik insult üçün təcili müalicə kimi təsdiqləməyib. Bəzən istinad edilən bir insan görüntüləmə tədqiqatına insult xəstələri deyil, 26 sağlam yetkin daxil edilib. Ağızdan qəbul edilən tək doza tapşırıqla əlaqəli beyin siqnallarını dəyişdirib və yaddaşdan məlumatın geri çağırılmasında kiçik yaxşılaşma yaradıb. Bu, mərkəzi sinir sistemində aktivliyi göstərir, insultda effektivliyi deyil. Hazırkı təcili yardım tövsiyələri isə uyğun xəstələrdə venadaxili tromboliz və müvafiq iri damar okklüziyalarında trombektomiya ilə sürətli reperfuziyaya əsaslanır; standart təcili insult yardım protokolları sübut olunmuş yeganə yol olaraq qalır. İnsult şübhəsi olduqda yardım metilen mavisi vermək üçün heç vaxt gecikdirilməməlidir. Preklinik dozaların ekstrapolyasiyasının praktik məhdudiyyətləri siçovullara tətbiq edilən cədvəllərin niyə klinik rejim kimi qəbul edilə bilməyəcəyini izah edir.

Təhlükəsizlik məsələləri bu sərhədi daha da möhkəmləndirir. Venadaxili metilen mavisi SSRIs, SNRIs və MAO inhibitorları daxil olmaqla serotonergik dərmanlarla birlikdə istifadə edildikdə ciddi və ya ölümcül serotonin sindromu barədə çərçivəli xəbərdarlıq daşıyır. İnsultun daha çox görüldüyü yaş qrupundakı bir çox xəstə bu dərmanları qəbul edir. Hemoliz riski səbəbindən G6PD çatışmazlığında onun istifadəsi əks-göstərişdir. O, həmçinin azot monoksidi siqnallaşmasını inhibə edir; bu isə bəzi şəraitlərdə damar müqavimətini və təzyiqi artırır. Buna görə də onu sadəcə beyində qan axınını artıran preparat kimi təsvir etmək olmaz. Qazanılmış methemoqlobinemiya üçün təsdiqlənmiş 1 mg/kg venadaxili rejim insult üçün rejim deyil.

Dürüst xülasənin əhatəsi dardır, amma nəticələri realdır. Müvəqqəti ocaqlı işemiyada reperfuziya dövründə aşağı dozalı metilen mavisi siçovullarda zədələnmənin inkişafını azaldıb. Daimi okklüziya zamanı infarktı ləngidib, amma qarşısını almayıb. Astrositlərdə ağır çatışmazlıq zamanı zərər verib, yenidən oksigenləşmə zamanı isə kömək edib. Xroniki hipoperfuziya zamanı həftələr ərzində sitoxrom oksidazanı, damarları və yaddaşı qoruyub. Bir elektron daşıyıcısı, üç şərait, üç cavab.