Инсульт жана мээнин гипоперфузиясы боюнча изилдөөлөрдө метилен көгү: үч модель иш жүзүндө эмнени көрсөтөт

Бүтөлгөн артерия, азыксыз калган клетка культурасы жана моюн артериялары тарыган келемиш бир эле эксперименттин үч варианты сыяктуу сезилет. Бирок андай эмес. Ар бири өзүнчө суроого жооп издейт, метилен көгү да ар биринде башкача жооп берет. Аларды аралаштырып карасаңыз, илимий адабияттар бири-бирине карама-каршы көрүнөт. Өзүнчө карасаңыз, негизинен колдонуу убактысына байланышкан так мыйзам ченемдүүлүк байкалат.

Бул серептин негизги максаты — ошол айырмачылыктарды ажыратуу. Үч модель — курч очоктук инсульт, өстүрүлгөн клеткалардагы кычкылтек-глюкоза жетишсиздиги жана андан кийинки кайра кычкылтектендирүү, ошондой эле жумаларга созулган мээнин өнөкөт гипоперфузиясы. Аларды байланыштырган болжолдуу механизм митохондрияларга тиешелүү, бирок зат алмашуу шарттары айырмалангандыктан, натыйжалары да ар башка.

Үч модель ар башка суроолорго жооп берет

Келемиштерде курч очоктук инсульт адатта ортоңку мээ артериясын бүтөө аркылуу түзүлөт; бул ыкма MCAO деп кыскартылат. Уюган канга окшош тоскоолдук ишемиялык өзөктү пайда кылат. Анын айланасында пенумбра — коркунуч алдында турган, бирок кан агымы калыбына келсе сактап калууга мүмкүн болгон ткань — болот. Бул жерде кийлигишүү инфаркттын чоңоюшун жайлатабы же реперфузия маалында функцияны сактайбы деген суроо коюлат.

Кычкылтек-глюкоза жетишсиздиги, кыскартылганда OGD, тескерисинче, клеткалык деңгээлде изилденет. Өстүрүлгөн мээ клеткалары кычкылтеги дээрлик жок, глюкозасыз чөйрөгө салынып, андан кийин кадимки чөйрөгө кайтарылат. Мында уюган кан да, коллатералдык кан айлануу да, кан басымы да, иммундук система да жок. Суроо толугу менен клеткага тиешелүү: субстраттар жоголуп, кайра пайда болгондо клеткалык дем алуу, ATP жана жашап калуу кандай өзгөрөт?

Мээнин өнөкөт гипоперфузиясында келемиштердин эки тараптагы уйку артериялары туруктуу бүтөлөт; бул 2VO модели деп аталат. Алдыңкы мээге кан агымы азайып, жумалар бою төмөн бойдон калат. Мында капыстан пайда болгон очоктук инфаркт да, шашылыш реперфузия да жок. Суроо — узакка созулган төмөн кан агымы шартында бир нече жумалык метаболизмди колдоо кан тамырларды, митохондрияларды жана эс тутумду сактай алабы?

Ошондуктан 2VO моделинде бир айлык дарылоодон кийин эс тутумдун жакшырышы адамдын мээсин шашылыш тромбэктомия маалында сактап калуу жөнүндө түздөн-түз эч нерсе билдирбейт. Бул айырма маанилүү, анткени оптимисттик жыйынтыктардын көбү аны эске албайт.

Курч инсульт: реперфузия учурунда коргоо, ал жок болсо кечеңдетүү

Курч абалдагы эң айкын натыйжа реперфузия менен коштолгон убактылуу MCAO моделинен алынган. Келемиштердин артериясы 60 мүнөткө бүтөлүп, андан соң реперфузия башталганда метилен көгү аз дозада венага берилген; кошумча дозалар 3 сааттан кийин жана 2-күнү берилген. MRI боюнча препаратсыз ташуучу эритме алган топтогу жабыркаган аймак 2-күнгө карата болжол менен 19 пайызга чоңойгон, ал эми дарыланган топто болжол менен 17 пайызга кичирейген. Акыркы инфаркттар болжол менен 30 пайызга кичине болуп, 2- жана 7-күндөрү неврологиялык көрсөткүчтөр жакшыраак болгон. Сүрөттөөдө өзөктөгү да, пенумбрадагы да ткандын сакталышы жакшырган. Нейропротекция боюнча кеңири адабияттар реперфузиянын убактысына байланышкан бул коргоону глобалдык ишемия жана жаракат боюнча табылгалар менен катар карайт.

Артерия бүтөлгөн бойдон калганда көрүнүш өзгөрөт. Туруктуу MCAO экспериментинде ишемия уланып жатканда берилген метилен көгү диффузиялык сүрөттөөдө көрүнгөн жабыркаган аймактын кеңейишин жайлаткан жана перфузия менен диффузия көрсөткүчтөрүнүн дал келбестигин кыска убакытка узарткан; жергиликтүү кан агымы да бир аз жакшыраак болгон. Бирок 24 сааттан кийинки инфаркттын акыркы көлөмүндө статистикалык жактан маанилүү айырма болгон эмес. Ал коркунучтагы ткандын инфарктка айланышын кечеңдеткен, бирок кан тамырды кайра ачуунун ордун баскан эмес.

Үчүнчү курч изилдөө механизм жана доза боюнча кошумча айырмачылыктарды көрсөтөт. Артерия бүтөлгөндөн кийин дароо ич көңдөйүнө берилген бир жолку дозанын ичинен инфарктты эң көп, болжол менен 50 пайызга, азайткан доза 1 же 10 mg/kg эмес, орточо 5 mg/kg болгон. Ошону менен бирге сенсомотордук көрсөткүчтөр да жакшыраак болгон. Авторлор муну митохондриялардын түзүлүшүнүн сакталышы жана митофагиянын — бузулган митохондриялардын тандалма тазаланышынын — күчөшү менен байланыштырышкан. Демек, доза, берүү жолу жана колдонуу тартиби маанилүү; келемиштер үчүн mg/kg менен көрсөтүлгөн маанилер адамдагы инсультка арналган дозалар эмес.

Клетка культурасы: бир эле препарат качан берилгенине жараша жардам берет же зыян келтирет

Астроциттер менен жүргүзүлгөн эксперимент эң түшүнүктүү мисал, ошол эле учурда эң көп бурмаланып келтирилген изилдөө. Чычкандын мээ кыртышынан алынган баштапкы астроциттер глюкозасы, пируваты жана кан сары суусу жок чөйрөдө, 0.1 пайыз кычкылтек шартында 6 саат катуу жетишсиздикке дуушар болгон. Андан кийин субстраттар калыбына келтирилип, 24 саат кайра кычкылтектендирилген. Клеткалардын жарымына жакыны өлгөн, ошондуктан бул сыноо таасирдин эки багытын тең көрсөтүүгө мүмкүнчүлүк берген.

Метилен көгү жетишсиздик баскычында болгондо, клеткалардын жашап калышы жакшырбай, начарлаган. Ал эми кайра кычкылтектендирүү башталганда кошулганда, төмөн микромолярдык концентрациялар клеткалардын жашоого жөндөмдүүлүгүн жакшыртып, кычкылтек керектөөнү, глюкоза сиңирүүнү жана ATP өндүрүүнү көбөйткөн. Кадимки шартта ошол эле концентрациялар глюкоза сиңирүүнү 0.1 микромолярда болжол менен 89 пайызга, 1 микромолярда болжол менен 200 пайызга көбөйткөн. Жабыркоодон кийин гликоген жана гексокиназанын активдүүлүгү сакталып, өлчөөлөрдө супероксиддин көбөйүшү аныкталган эмес.

Бул механизмди резервдик генераторго салыштыруу аркылуу түшүнүү оңой. Метилен көгү калыбына келтирүүчү эквиваленттерди кабыл алып, аларды цитохром c жана IV комплекске өткөргөн альтернативдүү электрон ташуучу катары иштейт. Бул электрон агымын жана ATP синтезин колдоп, чынжырдын мурунку бөлүктөрүндө электрондордун чыгып кетишин азайтат. Катуу жетишсиздик учурунда мындай стимулдаштыруу терс факторго айланат: кычкылтек менен глюкоза дээрлик жок кезде зат алмашуунун талабын көбөйтүп, акыркы запастардын тезирээк түгөнүшүнө алып келиши мүмкүн. Субстраттар кайтып келгенден кийин ошол эле касиет артыкчылыкка айланат, анткени бузулган митохондрияларга калыбына келген кычкылтек менен глюкозаны натыйжалуу пайдаланууга жардам берет. Ошондуктан митохондриялардагы электрон ташууну түшүндүргөн материалдардагы табылгаларды да жетишсиздик шартын эске алуу менен кароо зарыл.

Бир эскертүү: колдонуу убактысына байланышкан бул мыйзам ченемдүүлүк дал ошол астроциттик экспериментке тиешелүү. Башка клетка түрү, жеңилирээк жетишсиздик жана төмөнүрөөк концентрация колдонулган кошумча клеткалык изилдөөдө препарат жетишсиздик учурунда берилсе да коргоо байкалган. Таасирдин оң же терс болушун клетканын түрү, калган кычкылтек, концентрация жана эксперименттин протоколу аныктайт.

Өнөкөт төмөн кан агымы: жумалар ичиндеги эс тутум, цитохромоксидаза жана кан тамырлар

Өнөкөт эксперименттерде шашылыш бир жолку болюс эмес, жумалар бою күн сайын аз дозада дарылоо колдонулган. Биринчи изилдөөдө уйку артериялары туруктуу бүтөлгөн келемиштер бир ай бою күн сайын 4 mg/kg алышкан. Препарат ар бир күнүмдүк машыгуудан кийин берилген: максат ошол учурдагы аткарууну эмес, үйрөнгөндү бекемдөөнү колдоо болгон. Артериялары бүтөлгөн жаныбарлар көрүү аркылуу айырмалоо тапшырмаларын жайыраак үйрөнүп, татаал эс тутум сыноосунда начарыраак натыйжа көрсөтүшкөн. Ошол эле учурда сүзүү жөндөмү, кыймыл активдүүлүгү жана жытты таануу өзгөргөн эмес. Күнүмдүк дарылоо жалпы кыймыл жүрүм-турумун өзгөртпөстөн, үйрөнүү жана эс тутумдагы жетишсиздиктерди азайткан.

Кийинки изилдөөдө ошол эле бир айлык режимден кийин мээнин 44 аймагындагы цитохромоксидаза — митохондриянын IV комплекси — картага түшүрүлгөн. Артериялардын бүтөлүшү көрүү, префронталдык жана перириналдык кыртышта, ошондой эле гиппокамп менен амигдалада ферменттин активдүүлүгүн төмөндөтүп, көрүү кыртышы менен гиппокамптын ортосундагы макулдашылган активдүүлүктү начарлаткан. Дарылоо аймактардагы ферменттин активдүүлүгүн сактап, аймактар аралык метаболизмдик корреляцияларды күчөткөн; сакталган активдүүлүк тапшырмаларды жакшыраак аткаруу менен байланышкан. Бул корреляциялар адамдагы функционалдык байланыштын түз өлчөөлөрүн эмес, метаболизмдик ферменттин макулдашылган активдүүлүгүн сүрөттөйт. Мээнин энергетикалык алмашуусу боюнча серептер ушул айырманы так түшүнүүгө жардам берет.

Өзүнчө бир жумалык изилдөөдө күн сайын 2 mg/kg колдонулуп, механизмди текшерүү үчүн сигналдык жолдун ингибитору кошулган. Дарылоо менен мээдеги кан агымы мүнөтүнө ар 100 g үчүн болжол менен 60тан 100 mLге чейин, ал эми гиппокамптагы кан тамырлардын тыгыздыгы болжол менен 15.1ден 23 пайызга чейин жогорулаган. Клетканын жашап калышын колдогон PI3K/Akt сигналдык жолу бөгөттөлгөндө эки өсүш тең жарым-жартылай азайган, ал эми дарылоо учурунда фосфорлонгон Akt көбөйгөн. Кан агымы, кан тамырлардын тыгыздыгы, тосмо жана нейрондор боюнча табылгалар таза метаболизмдик таасирди эмес, PI3K/Akt сигнал берүүсүнө байланышкан нейроваскулярдык коргоону көрсөтөт.

Эмне үчүн мунун эч бири инсульттагы шашылыш жардамга тең эмес

Бул натыйжалардын түздөн-түз колдонулбай турганынын себеби — лабораториядагы көзөмөлдөнгөн шарттар. Өстүрүлгөн клеткаларда тромб да, фармакокинетика да жок. 2VO модели — бир нече мүнөт мурда пайда болгон пенумбрасы бар капыстан очоктук эмболия эмес, узакка созулган жалпы төмөн кан агымы. Ал тургай келемиштердеги MCAO моделинде да жаш, дени сак жаныбарлар, анестезия, бирдей бүтөлүүлөр жана так убакытта берилген дозалар колдонулат. Бул ар кандай уюган каны, атеросклерозу, гипертониясы, диабети бар жана инсульттун башталган убактысы белгисиз улгайган бейтаптардан айырмаланат.

Адамдарда жүргүзүлүп, жарыяланган эч бир рандомизацияланган сыноо метилен көгүн курч ишемиялык инсульттун шашылыш дарылоосу катары тастыктаган эмес. Кээде шилтеме кылынган адамдагы мээни сүрөттөө изилдөөсүнө инсульт менен ооруган бейтаптар эмес, 26 дени сак чоң киши катышкан. Ооз аркылуу берилген бир жолку доза тапшырмаларга байланышкан мээ сигналдарын өзгөртүп, эстеп кайра айтып берүүдө бир аз жакшыруу берген. Бул борбордук нерв системасындагы активдүүлүктү көрсөтөт, инсульттагы натыйжалуулукту эмес. Учурдагы шашылыш жардам боюнча көрсөтмөлөр, тескерисинче, ылайыктуу бейтаптарга вена аркылуу тромболизис жүргүзүү жана тиешелүү ири кан тамыр бүтөлүүлөрүндө тромбэктомия жасоо менен кан агымын тез калыбына келтирүүгө басым жасайт. Инсульттагы стандарттуу шашылыш жардам алгоритмдери далилденген жалгыз жол бойдон калат. Инсультка шек жаралганда метилен көгүн берүү үчүн жардамды эч качан кечиктирүүгө болбойт. Клиникага чейинки дозаларды экстраполяциялоонун практикалык чектери келемиштерге колдонулган тартипти эмне үчүн клиникалык режим катары кабыл алууга болбостугун түшүндүрөт.

Коопсуздук жагдайлары бул чекти дагы бекемдейт. Венага берилүүчү метилен көгүнүн нускамасында серотонинге таасир этүүчү дарылар, анын ичинде SSRIs, SNRIs жана MAO ингибиторлору менен бирге колдонулганда олуттуу же өлүмгө алып келүүчү серотонин синдрому тууралуу рамкага алынган эскертүү бар. Инсульт көбүрөөк кездешкен курактагы көптөгөн бейтаптар бул дарыларды ичишет. Гемолиз коркунучунан улам G6PD жетишсиздигинде аны колдонууга болбойт. Ал ошондой эле азот оксидинин сигнал берүүсүн басаңдатат; бул айрым шарттарда кан тамырлардын каршылыгын жана кан басымын жогорулатат. Ошондуктан аны жөн гана мээдеги кан агымын көбөйтүүчү препарат деп сүрөттөөгө болбойт. Жүрө пайда болгон метгемоглобинемия үчүн бекитилген вена аркылуу 1 mg/kg берүү режими инсультка арналган режим эмес.

Так жыйынтык чектелүү, бирок реалдуу. Убактылуу очоктук ишемияда реперфузия маалында аз дозадагы метилен көгү келемиштерде жабыркаган аймактын өнүгүшүн азайткан. Туруктуу бүтөлүүдө ал инфарктты кечеңдеткен, бирок алдын алган эмес. Астроциттерде катуу жетишсиздик учурунда зыян келтирип, кайра кычкылтектендирүүдө жардам берген. Өнөкөт гипоперфузияда жумалар бою цитохромоксидазаны, кан тамырларды жана эс тутумду сактаган. Бир ташуучу, үч шарт, үч жооп.