Metýlenblátt í gransking í heilablóðfalli og skerdari blóðgjøgnumrenning í heilanum: hvat tríggjar royndarskipanir í veruleikanum vísa

Ein stongd slagæðr, ein kyknudyrking við næringartroti og ein rotta við trongum hálsslagæðrum ljóða sum tríggjar útgávur av somu roynd. Tað eru tær ikki. Hvør teirra setur ein annan spurning, og metýlenblátt gevur eitt annað svar í hvørjari. Verða tær blandaðar saman, sær granskingarbókmentin út til at vera mótsigandi. Verða tær hildnar atskildar, kemur eitt greitt mynstur fram, sum fyrst og fremst er stýrt av tíðarsetingini.

Júst hesin skilnaðurin er endamálið við hesum yvirliti. Tær tríggjar royndarskipanirnar eru brátt staðbundið heilablóðfall, súrevnis- og glukosutrot við endursúrevnisveiting í dyrkaðum kyknum og varandi skerd blóðgjøgnumrenning í heilanum yvir fleiri vikur. Virkishátturin, sum verður skotin upp sum sambandið millum tær, er knýttur at mitokondriunum, men úrslitini eru ymisk, tí umstøðurnar fyri evnaskiftið eru ymiskar.

Tær tríggjar royndarskipanirnar svara ymiskum spurningum

Brátt staðbundið heilablóðfall hjá rottum verður vanliga framkallað við at steingja miðheilaslagæðrina, stytt MCAO. Ein tøpping, ið líkist einum blóðtøppi, skapar ein kjarna við blóðtroti, sum er umgirdur av einari penumbru: vevnaði, ið er hóttur, men møguliga kann bjargast, um blóðgjøgnumrenningin kemur aftur. Spurningurin her er, um eitt inntriv seinkar vøkstrinum í infarktinum ella varðveitir virkni um tað mundið, tá blóðgjøgnumrenningin verður endurstovnað.

Súrevnis- og glukosutrot, stytt OGD, fer fram á heilt øðrum støði. Dyrkaðar heilakyknur verða settar í nærum einki súrevni uttan glukosu og síðan fluttar aftur í vanligt dyrkingaræti. Har er eingin blóðtøppur, eingin blóðrás um hjáæðrar, eingin blóðtrýst og eingin immunskipan. Spurningurin snýr seg einans um kyknurnar: hvat hendir við kyknuanding, ATP og yvirliving, tá substratini hvørva og síðan koma aftur?

Varandi skerd blóðgjøgnumrenning í heilanum verður kannað við varandi stonging av báðum hálsslagæðrum hjá rottum, nevnt 2VO-royndarskipanin. Blóðgjøgnumrenningin til framheilan minkar og er lítil í fleiri vikur. Har er einki brátt staðbundið infarkt og eingin bráð endurstovnan av blóðgjøgnumrenningini. Spurningurin er, um stuðul til evnaskiftið í fleiri vikur varðveitir æðrar, mitokondriur og minni undir langvarandi lítlari blóðgjøgnumrenning.

Ein betring í minninum eftir ein mánað við viðgerð í 2VO-royndarskipanini sigur tí einki beinleiðis um at bjarga mannaheilanum undir bráðari burturtøku av einum blóðtøppi. Hesin munurin hevur týdning, tí flestu bjartskygdu samandráttirnir leypa hann um.

Brátt heilablóðfall: vernd við endurstovnaða blóðgjøgnumrenning, seinking uttan hana

Greiðasta bráða úrslitið kemur úr fyribils MCAO við endurstovnaðum blóðgjøgnumrenningi. Hjá rottum varð slagæðrin stongd í 60 minuttir. Síðan fingu tær metýlenblátt í lágum skammti í bláæð, fyrstu ferð tá blóðgjøgnumrenningin varð endurstovnað, og við fleiri skammtum eftir 3 tímar og á degi 2. MRI vísti, at skaðaøkið hjá bólkinum, sum bert fekk burðarevnið, vaks umleið 19 prosent fram til dag 2, meðan skaðaøkið hjá viðgjørda bólkinum minkaði umleið 17 prosent. Endaligu infarktini vóru umleið 30 prosent minni, og metingar av neurologiskum virkni vóru betri á døgunum 2 og 7. Myndirnar vístu betri yvirliving hjá vevnaðinum bæði í kjarnanum og í penumbruni. Víðari granskingarbókmentir um taugavernd seta hesa verndina, sum er tíðarsett til endurstovnanina av blóðgjøgnumrenningini, í samband við úrslit frá globalum blóðtroti og løstum.

Myndin broytist, tá slagæðrin verður verandi stongd. Í einari roynd við varandi MCAO seinkaði metýlenblátt, givið meðan blóðtrotið helt fram, víðkanini av skaðaøkinum á diffusiónsmyndum og longdi í stutta tíð økið, har perfusións- og diffusiónsmyndirnar ikki samsvaraðu, við eitt sindur betri staðbundnum blóðgjøgnumrenningi. Men endaliga rúmdin á infarktinum eftir 24 tímar var ikki týðandi øðrvísi. Tað seinkaði broytingini í hóttum vevnaði uttan at koma í staðin fyri at lata æðrina upp aftur.

Ein triðja bráð kanning leggur aftrat vitan um virkishátt og skammtir. Ein einstakur skammtur í búkholuna beint eftir stongingina vísti størstu minkingina av infarktinum, umleið 50 prosent, við einum miðalstórum skammti á 5 mg/kg heldur enn við 1 ella 10 mg/kg, samstundis sum metingar av sansi- og rørsluførleika vóru betri. Høvundarnir knýttu hetta at varðveittari bygnaðarligari skipan í mitokondriunum og øktari mitofagi, tað vil siga úrveljandi burturbeining av skaddum mitokondrium. Skamtur, gevingarháttur og tíðarætlan hava tí týdning, og mg/kg-virði hjá rottum eru ikki skammtir til fólk við heilablóðfalli.

Kyknudyrking: sama evni hjálpir ella skaðar alt eftir, nær tað verður givið

Royndin við astrocyttum er tann mest læruríka og tann, sum oftast verður endurgivin skeivt. Frumdýrkaðir astrocyttar úr heilabørkinum hjá músum vórðu útsettir fyri 6 tímum við álvarsligum troti við 0.1 prosent súrevni í æti uttan glukosu, pyruvat ella serum. Síðan fingu teir súrevni aftur í 24 tímar, og substratini vórðu endurstovnað. Umleið helvtin av kyknunum doyði, so royndin hevði rúm fyri at vísa árin í báðar ættir.

Tá metýlenblátt var til staðar í trotstíðarskeiðinum, versnaði yvirlivingin heldur enn at batna. Tá tað í staðin varð sett til, tá súrevni varð veitt aftur, bøttu lágar mikromolarar styrkir um liviførið og øktu súrevnisnýtslu, glukosuupptøku og ATP-framleiðslu. Undir vanligum umstøðum øktu somu styrkir glukosuupptøkuna umleið 89 prosent við 0.1 mikromolar og umleið 200 prosent við 1 mikromolar. Glycogen og hexokinasuvirkni vórðu varðveitt eftir skaðan, og eingin øking í superoxidi varð máld.

Virkishátturin er lættari at skilja við at samanbera hann við ein neyðstreymgenerator. Metýlenblátt virkar sum ein alternativur elektronberari, ið tekur ímóti reduktiónsekvivalentum og flytur teir víðari til cytochrom c og kompleks IV. Hetta stuðlar elektronflutningi og ATP-myndun og minkar samstundis um elektronleka fyrr í ketuni. Undir álvarsligum troti er henda stimbran ein vansi, tí hon økir tørvin á evnaskifti, tá súrevni og glukosa nærum ikki eru til staðar. Hetta kann tøma seinastu goymslurnar skjótari. Tá substratini eru komin aftur, verður sami eginleiki ein fyrimunur, tí hann hjálpir skaddum mitokondrium at gagnnýta endurstovnaðu veitingina av súrevni og glukosu væl. Tað er eisini tí, at niðurstøður úr frágreiðingum um elektronflutning í mitokondrium mugu hava trotumstøðurnar við.

Ein fyrivarni: henda tíðarsetingarreglan hoyrir til júst hesa astrocyttfyrireikingina. Ein tilhoyrandi kyknukanning við einum øðrum kyknuslagi, mildari troti og lægri styrki fann vernd, eisini tá evnið var til staðar undir trotinum. Kyknuslag, súrevnið, sum er eftir, styrki og royndarmannagongd avgera, um árinið er jaligt ella neiligt.

Varandi lítil blóðgjøgnumrenning: minni, cytochromoxidasa og æðrar yvir fleiri vikur

Í teimum varandi royndunum varð viðgerð við lágum skammti givin dagliga í fleiri vikur, ikki sum ein einstakur bráður bolusskamtur. Í fyrstu kanningini fingu rottur við varandi stongdum hálsslagæðrum 4 mg/kg dagliga í ein mánað, tíðarsett eftir hvørja dagliga venjing fyri at miða eftir festing av minni heldur enn bráðum avrikum. Dýr við stongdum æðrum lærdu uppgávur í sjónligari sundurskiljing seinni og kláraðu seg verri í einari torførari minnisroynd, meðan svimjiførleiki, rørsluvirksemi og luktkenning ikki vórðu ávirkað. Daglig viðgerð minkaði um trupulleikarnar við læru og minni uttan at broyta almenna rørsluatferð.

Ein uppfylgjandi kanning kortlegði cytochromoxidasu, sum er kompleks IV í mitokondriunum, í 44 heilaøkjum eftir somu viðgerð í ein mánað. Stongingin minkaði um ensýmvirknið í sjónbørki, prefrontalum børki og perirhinalum børki umframt hippocampus og amygdala og veikti samskipaða virknið millum sjónbørkin og hippocampus. Viðgerðin varðveitti staðbundið ensýmvirkni og styrkti hesi evnaskiftissambond millum økini, og varðveitt virkni hevði samband við betri avrik í uppgávunum. Hesi sambond lýsa samskipað virkni hjá evnaskiftisensýmum, ikki beinleiðis mátingar av funktionellum sambondum í mannaheilanum. Hetta er ein munur, sum yvirlit um orkuevnaskiftið í heilanum hjálpa við at halda greiðan.

Ein serstøk kanning í eina viku nýtti 2 mg/kg dagliga og legði aftrat ein hemjara av einari signalleið fyri at kanna virkisháttin. Blóðgjøgnumrenningin í heilanum vaks við viðgerð úr umleið 60 til umleið 100 mL fyri hvørji 100 g um minuttin, og æðratættleikin í hippocampus vaks úr umleið 15.1 til 23 prosent. Báðar økingarnar vórðu partvíst afturgjørdar, tá PI3K/Akt-leiðin, sum stuðlar kyknuyvirliving, varð blokerað, og fosforylerað Akt øktist við viðgerð. Úrslitini fyri blóðgjøgnumrenning, æðratættleika, barriéru og taugakyknur benda á vernd av taugum og æðrum, knýtta at PI3K/Akt-signalering, heldur enn eitt reint evnaskiftisárin.

Hví einki av hesum er tað sama sum bráðviðgerð av heilablóðfalli

Stýringin undir starvsstovuumstøðum er orsøkin til, at hesi úrslit ikki kunnu flytast beinleiðis. Dyrkaðar kyknur hava hvørki blóðtøpp ella farmakokinetikk. 2VO-royndarskipanin er langvarandi lítil blóðgjøgnumrenning í øllum heilanum, ikki ein bráður staðbundin embolus við einari penumbru, sum er fáar minuttir gomul. Sjálvt MCAO hjá rottum nýtir ung, frísk dýr, doyving, eins stongingar og neyvt tíðarsettar skammtir. Hetta er ólíkt eldri sjúklingum við ymiskum blóðtøppum, æðrakálking, høgum blóðtrýsti, diabetes og ókendari byrjanartíð.

Eingin útgivin tilvildarbýtt kanning við menniskjum hevur staðfest metýlenblátt sum bráðviðgerð fyri brátt iskemiskt heilablóðfall. Ein myndakanning við menniskjum, sum viðhvørt verður víst til, fevndi um 26 frísk vaksin, ikki sjúklingar við heilablóðfalli. Ein einstakur skammtur um munnin broytti heilaboð knýtt at uppgávum og gav eina lítla betring í at heinta fram minnistilfar. Hetta vísir virksemi í miðnervalagnum, ikki virkni móti heilablóðfalli. Núverandi bráðvegleiðingar leggja í staðin dent á skjóta endurstovnan av blóðgjøgnumrenningi við trombolysu í bláæð hjá sjúklingum, sum lúka treytirnar, og trombektomi við hóskandi stongingum í stórum æðrum. Vanligu bráðviðgerðargongdirnar fyri heilablóðfall eru framvegis einasta prógvaða leiðin. Viðgerð av illgruna um heilablóðfall eigur ongantíð at verða seinkað fyri at geva metýlenblátt, og verkligar avmarkingar við at flyta skammtir úr prekliniskum royndum greiða frá, hví skammtaætlanir hjá rottum ikki kunnu lesast sum kliniskar viðgerðarætlanir.

Trygdarumstøðurnar undirstrika hetta markið. Metýlenblátt til nýtslu í bláæð hevur eina ávaring í ramma um álvarsligt ella deyðiligt serotoninsyndrom, tá tað verður givið saman við serotonergum heilivági, millum annað SSRI, SNRI og MAO-hemjarum, sum nógvir sjúklingar í aldursbólkum við heilablóðfalli taka. Tað er kontraindiserað við G6PD-troti vegna vandan fyri hemolysu. Tað hemur eisini nitrogenoxidsignalering, sum undir ávísum umstøðum økir æðramótstøðu og blóðtrýst. Tí eigur tað ikki einfalt at verða lýst sum heilivágur, ið økir blóðgjøgnumrenningina í heilanum. Góðkenda viðgerðin við 1 mg/kg í bláæð fyri ákomna methemoglobinemi er ikki ein viðgerð fyri heilablóðfall.

Ein erlig samanumtøka er avmarkað, men verulig. Um tað mundið, tá blóðgjøgnumrenningin varð endurstovnað við fyribils staðbundnum blóðtroti, minkaði metýlenblátt í lágum skammti um menningina av skaðaøkinum hjá rottum. Við varandi stonging seinkaði tað infarkti, men fyribyrgdi tí ikki. Í astrocyttum skaðaði tað undir álvarsligum troti og hjálpti, tá súrevni varð veitt aftur. Undir varandi skerdari blóðgjøgnumrenning varðveitti tað cytochromoxidasu, æðrar og minni yvir fleiri vikur. Ein flutningsberi, tríggjar umstøður, trý svar.