Métilén bulao dina panalungtikan stroke jeung hipoperfusi serebral: naon anu sabenerna dituduhkeun ku tilu modél

Arteri anu kabendung, kultur sél anu kakurangan asupan, jeung beurit anu arteri beuheungna ngahusus sigana siga tilu vérsi tina hiji ékspérimén. Padahal henteu. Masing-masing nalungtik patalékan anu béda, sarta métilén bulao méré jawaban anu béda dina unggal ékspérimén. Lamun éta modél dicampuradukkeun, literatur katingalina silih patukang tonggong. Lamun dipisahkeun, pola anu écés bakal muncul, anu lolobana ditangtukeun ku waktu pamakéan.

Misahkeun éta modél téh tujuan utama tinjauan ieu. Tilu modélna nyaéta stroke fokal akut, kakurangan oksigén-glukosa anu dituturkeun ku réoksigénasi dina sél kultur, jeung hipoperfusi serebral kronis salila sababaraha minggu. Mékanisme anu diusulkeun pikeun ngahubungkeun éta modél patali jeung mitokondria, tapi hasilna béda lantaran kontéks métabolikna ogé béda.

Tilu modél ngajawab patalékan anu béda

Stroke fokal akut dina beurit biasana dijieun ku nyumbat arteri serebral tengah, disingget MCAO. Sumbatan anu nyarupaan gumpalan getih nyiptakeun inti iskemik anu dikurilingan ku penumbra, nyaéta jaringan anu kaancam tapi masih boga kamungkinan disalametkeun lamun aliran getih balik deui. Patalékan di dieu nyaéta naha hiji intervensi ngalambatkeun ngagedéanana infark atawa ngajaga fungsi dina waktu sabudeureun réperfusi.

Kakurangan oksigén-glukosa, disingget OGD, digarap dina skala anu sabalikna. Sél uteuk anu dikultur ditempatkeun dina kaayaan oksigén ampir nol tanpa glukosa, tuluy dipulangkeun kana médium normal. Teu aya gumpalan getih, sirkulasi kolateral, tekanan getih, atawa sistim imun. Patalékanna murni dina tingkat sél: naon anu kajadian kana réspirasi, ATP, jeung kasalametan sél nalika substrat leungit tuluy aya deui.

Hipoperfusi serebral kronis ngagunakeun oklusi karotid bilateral permanén dina beurit, disebut modél 2VO. Aliran getih ka uteuk hareup turun sarta tetep handap salila sababaraha minggu. Teu aya infark fokal anu ngadadak jeung teu aya réperfusi darurat. Patalékanna nyaéta naha pangrojong métabolik salila sababaraha minggu bisa ngajaga pembuluh getih, mitokondria, jeung mémori salila aliran getih tetep handap.

Ku kituna, paningkatan mémori sanggeus sabulan perlakuan dina modél 2VO henteu sacara langsung ngajelaskeun nanaon ngeunaan nyalametkeun uteuk manusa dina trombéktomi darurat. Bédana ieu penting lantaran lolobana ringkesan anu optimistis ngalangkungan éta.

Stroke akut: panyalindungan dina réperfusi, ngan ngalambatkeun lamun teu aya réperfusi

Hasil akut anu pangécésna asalna tina MCAO samentara anu dituturkeun ku réperfusi. Beurit ngalaman oklusi salila 60 menit, tuluy dibéré métilén bulao dosis handap sacara intravéna dimimitian dina waktu réperfusi, kalayan dosis tambahan dina 3 jam jeung poé ka-2. MRI némbongkeun yén lesi dina kelompok véhikel ngagedéan kira-kira 19 persén nepi ka poé ka-2, sedengkeun lesi dina kelompok anu dibéré perlakuan ngaleutikan kira-kira 17 persén, kalayan infark ahir kira-kira 30 persén leuwih leutik sarta skor neurologis anu leuwih hadé dina poé ka-2 jeung ka-7. Kasalametan jaringan inti jeung penumbra dina pencitraan ngaronjat. Literatur neuroprotéksi anu leuwih lega nempatkeun panyalindungan anu diwaktukeun dina réperfusi ieu babarengan jeung papanggihan ngeunaan iskemia global jeung trauma.

Gambaranana robah lamun arteri tetep kabendung. Dina ékspérimén MCAO permanén, métilén bulao anu dibikeun nalika iskemia masih lumangsung ngalambatkeun ngalegaanana lesi difusi sarta sakeudeung manjangkeun mismatch perfusi-difusi, kalayan aliran lokal anu rada leuwih hadé, tapi volume infark ahir dina 24 jam henteu béda sacara signifikan. Éta ngalambatkeun robahna jaringan anu résiko jadi infark, tapi henteu ngagantikeun kabutuhan pikeun muka deui pembuluh getih.

Panalungtikan akut katilu nambahan rinci ngeunaan mékanisme jeung dosis. Hiji dosis intraperitonéal pas sanggeus oklusi némbongkeun pangurangan infark anu panggedéna, kira-kira 50 persén, dina dosis panengah 5 mg/kg, lain dina 1 atawa 10 mg/kg, dibarengan ku skor sénsorimotor anu leuwih hadé. Panulis ngahubungkeun ieu jeung struktur mitokondria anu kajaga sarta paningkatan mitofagi, nyaéta beberesih sacara selektif pikeun mitokondria anu ruksak. Ku kituna, dosis, jalur paméréan, jeung jadwal téh penting, sarta nilai mg/kg dina beurit lain dosis pikeun stroke manusa.

Kultur sél: ubar anu sarua bisa mantuan atawa ngarugikeun gumantung kana iraha dibikeun

Ékspérimén astrosit téh anu pangméré wawasan sarta pangmindengna salah dicutat. Astrosit kortikal primér tina mencit ngalaman kakurangan parna salila 6 jam dina oksigén 0.1 persén dina médium tanpa glukosa, piruvat, atawa sérum, dituturkeun ku réoksigénasi salila 24 jam kalayan substrat dipulangkeun. Kira-kira satengah sél paéh, anu méré rohangan pikeun uji éta némbongkeun pangaruh ka dua arah.

Nalika métilén bulao aya dina fase kakurangan, kasalametan sél jadi leuwih goréng, lain leuwih hadé. Sabalikna, nalika diasupkeun dina waktu réoksigénasi, konséntrasi mikromolar handap ngaronjatkeun viabilitas sarta ningkatkeun konsumsi oksigén, asupan glukosa, jeung produksi ATP. Dina kaayaan normal, konséntrasi anu sarua ngaronjatkeun asupan glukosa kira-kira 89 persén dina 0.1 mikromolar jeung kira-kira 200 persén dina 1 mikromolar, kalayan glikogén jeung aktivitas héksokinase anu kajaga sanggeus tatu sarta tanpa paningkatan superoksida anu kaukur.

Mékanismena leuwih gampang kaharti ngaliwatan babandingan jeung générator cadangan. Métilén bulao boga peran minangka pamawa éléktron alternatif anu narima ékuivalén réduksi sarta ngalirkeunana ka arah sitokrom c jeung kompléks IV, anu ngarojong aliran éléktron jeung sintésis ATP bari ngurangan kabocoran éléktron dina bagian hulu. Dina kaayaan kakurangan parna, stimulasi éta jadi ngarugikeun, lantaran ningkatkeun kabutuhan métabolik nalika oksigén jeung glukosa ampir euweuh, anu bisa ngabeakkeun cadangan pamungkas leuwih gancang. Sanggeus substrat aya deui, sipat anu sarua jadi nguntungkeun, lantaran mantuan mitokondria anu ruksak ngagunakeun oksigén jeung glukosa anu geus aya deui sacara éfisién. Éta ogé alesanana naha papanggihan tina katerangan ngeunaan transfer éléktron mitokondria kudu dibarengan ku kontéks kakurangan éta.

Hiji hal anu kudu diperhatikeun: aturan waktu ieu ngan lumaku pikeun préparasi astrosit éta. Hiji panalungtikan sél pendamping kalayan jinis sél anu béda, kakurangan anu leuwih hampang, jeung konséntrasi anu leuwih handap manggihan panyalindungan sanajan sél kakeunaan métilén bulao salila fase kakurangan. Jinis sél, oksigén anu nyésa, konséntrasi, jeung protokol nangtukeun naha pangaruhna mangpaat atawa ngarugikeun.

Aliran getih handap kronis: mémori, sitokrom oksidase, jeung pembuluh getih salila sababaraha minggu

Ékspérimén kronis ngagunakeun perlakuan dosis handap unggal poé salila sababaraha minggu, lain hiji bolus darurat. Dina panalungtikan kahiji, beurit kalayan oklusi karotid permanén dibéré 4 mg/kg unggal poé salila sabulan, diwaktukeun sanggeus unggal sési latihan sapopoé pikeun nyasar konsolidasi mémori, lain kamampuh akut. Sato anu ngalaman oklusi leuwih lambat diajar tugas ngabédakeun rangsangan visual sarta hasilna leuwih goréng dina tés mémori anu hésé, sedengkeun kamampuh ngojay, aktivitas motorik, jeung pangwanoh bau henteu kapangaruhan. Perlakuan sapopoé ngurangan gangguan diajar jeung mémori tanpa ngarobah paripolah motorik umum.

Panalungtikan lanjutan ngapetakeun sitokrom oksidase, nyaéta kompléks IV mitokondria, dina 44 daérah uteuk sanggeus réjimen sabulan anu sarua. Oklusi nurunkeun aktivitas énzim dina kortéks visual, préfrontal, jeung périrhinal, ogé hipokampus jeung amigdala, sarta ngalemahkeun aktivitas anu terkoordinasi antara kortéks visual jeung hipokampus. Perlakuan ngajaga aktivitas énzim régional sarta nguatkeun korélasi métabolik antar-daérah éta, sarta aktivitas anu kajaga pakait jeung hasil tugas anu leuwih hadé. Korélasi ieu ngagambarkeun aktivitas énzim métabolik anu terkoordinasi, lain ukuran langsung konektivitas fungsional manusa, hiji hal anu dibantu dijelaskeun ku tinjauan métabolisme énergi uteuk.

Hiji panalungtikan misah salila saminggu ngagunakeun 2 mg/kg unggal poé sarta nambahan panghambat jalur pikeun nguji mékanisme. Kalayan perlakuan, aliran getih serebral naék tina kira-kira 60 jadi kira-kira 100 mL per 100 g per menit, sarta kapadetan pembuluh getih hipokampus naék tina kira-kira 15.1 jadi 23 persén. Duanana paningkatan sawaréh ngabalik nalika jalur kasalametan sél PI3K/Akt dihambat, sarta Akt anu difosforilasi ngaronjat kalayan perlakuan. Papanggihan ngeunaan aliran getih, kapadetan pembuluh getih, sawar, jeung neuron nunjukkeun panyalindungan neurovaskular anu patali jeung sinyalisasi PI3K/Akt, lain pangaruh métabolik murni.

Naha ieu kabéh henteu sarua jeung perawatan stroke darurat

Kontrol laboratorium téh alesanana naha hasil ieu henteu bisa langsung dilarapkeun. Sél kultur teu boga trombus atawa farmakokinétika. Modél 2VO mangrupa aliran getih handap global anu berkepanjangan, lain émbolus fokal ngadadak kalayan penumbra anu kakara aya sababaraha menit. Malah MCAO dina beurit ngagunakeun sato ngora anu séhat, anéstési, oklusi anu saragam, sarta paméréan dosis anu waktuna ditangtukeun sacara tepat, béda jeung pasién anu leuwih kolot kalayan gumpalan getih anu rupa-rupa, aterosklerosis, hiperténsi, diabetes, jeung waktu mimiti kajadian anu teu dipikanyaho.

Teu aya uji acak dina manusa anu geus dipublikasikeun anu netepkeun métilén bulao minangka perlakuan darurat pikeun stroke iskemik akut. Hiji panalungtikan pencitraan manusa anu kadang dicutat ngalibetkeun 26 déwasa séhat, lain pasién stroke, sarta hiji dosis oral ngarobah sinyal uteuk anu patali jeung tugas kalayan paningkatan leutik dina kamampuh nginget deui. Éta némbongkeun aktivitas dina sistim saraf pusat, lain éféktivitas pikeun stroke. Pitunjuk darurat ayeuna justru museur kana réperfusi gancang ku trombolisis intravéna pikeun pasién anu nyumponan sarat sarta trombéktomi pikeun oklusi pembuluh getih gedé anu luyu, sarta jalur penanganan stroke darurat standar tetep hiji-hijina jalur anu geus kabuktian. Penanganan stroke anu disangka henteu meunang ditunda pikeun méré métilén bulao, sarta wates praktis ékstrapolasi dosis praklinis ngajelaskeun naha jadwal dina beurit henteu bisa dianggap minangka réjimen klinis.

Kontéks kaamanan nguatkeun wates éta. Métilén bulao intravéna mawa peringatan dina kotak ngeunaan sindrom serotonin anu serius atawa fatal lamun dihijikeun jeung ubar sérotonérgik kaasup SSRI, SNRI, jeung panghambat MAO, anu dipaké ku loba pasién dina umur anu mindeng ngalaman stroke. Éta dikontraindikasikeun dina kakurangan G6PD lantaran résiko hémolisis. Éta ogé ngahambat sinyalisasi nitrogén monoksida, anu ningkatkeun résistansi pembuluh getih jeung tekanan dina sababaraha kaayaan, jadi henteu pantes digambarkeun saukur minangka ubar anu ningkatkeun aliran getih uteuk. Réjimen intravéna 1 mg/kg anu disatujuan pikeun méthémoglobinemia anu kaala lain réjimen pikeun stroke.

Ringkesan anu jujur téh kawates tapi nyata. Dina waktu sabudeureun réperfusi dina iskemia fokal samentara, métilén bulao dosis handap ngurangan kamekaran lesi dina beurit. Dina oklusi permanén, éta ngalambatkeun tapi henteu nyegah infark. Dina astrosit, éta ngarugikeun nalika kakurangan parna sarta mantuan dina réoksigénasi. Dina hipoperfusi kronis, éta ngajaga sitokrom oksidase, pembuluh getih, jeung mémori salila sababaraha minggu. Hiji pamawa éléktron, tilu kontéks, tilu jawaban.