Insult we beýniniň gipoperfuziýasy boýunça barlaglarda metilen gögi: üç model hakykatda nämäni görkezýär

Dykylan arteriýa, iýmit maddalary ýetmeýän öýjük kulturasy we boýnundaky arteriýalary daraldylan syçan bir tejribäniň üç görnüşi ýaly bolup görünýär. Emma beýle däl. Olaryň hersi başga soraga jogap gözleýär we metilen gögi olaryň hersinde başga jogap berýär. Olary garyşdyrsaňyz, ylmy edebiýat gapma-garşy görünýär. Aýrylykda seretseňiz bolsa, esasan ulanylyş wagtyna bagly bolan aýdyň kanunalaýyklyk ýüze çykýar.

Bu synyň esasy maksady hem şol tapawutlary görkezmekdir. Üç model: ýiti ojaklaýyn insult, ösdürilip ýetişdirilen öýjüklerde kislorod-glýukoza ýetmezçiligi we soňra gaýtadan kislorod bilen üpjün etmek, şeýle hem birnäçe hepde dowam edýän beýni gipoperfuziýasydyr. Olary baglanyşdyrýan çak edilýän mehanizm mitohondriýalar bilen bagly, emma metabolik şertleriň tapawutlanýandygy sebäpli netijeler hem tapawutlanýar.

Üç model dürli soraglara jogap berýär

Syçanlarda ýiti ojaklaýyn insult, adatça, orta beýni arteriýasyny ýapmak arkaly döredilýär; munuň gysgaltmasy MCAO-dyr. Gan lagtasy ýaly böwet işemiki merkezi döredýär. Onuň daşyny penumbra, ýagny howp astyndaky, emma gan akymy gaýdyp gelse halas edilmegi mümkin bolan dokuma gurşap alýar. Bu ýerde sorag, bir çäre reperfuziýa döwründe infarktyň ulalmagyny haýalladýarmy ýa-da funksiýany saklaýarmy diýen soragdyr.

Gysgaça OGD diýlip atlandyrylýan kislorod-glýukoza ýetmezçiligi düýbünden başga masştabda öwrenilýär. Ösdürilip ýetişdirilen beýni öýjükleri glýukozasyz, kislorody tas ýok bolan şertlere geçirilýär, soňra bolsa adaty iýmit gurşawyna gaýtarylýar. Bu ýerde gan lagtasy, kollateral gan aýlanyşy, gan basyşy ýa-da immun ulgamy ýok. Sorag diňe öýjük derejesine degişlidir: substratlar ýok bolup, soňra gaýdyp gelende dem alyşa, ATP-e we öýjükleriň ýaşamagyna näme bolýar?

Beýniniň dowamly gipoperfuziýasy üçin syçanlarda iki tarapdaky uky arteriýalary hemişelik ýapylýar; muňa 2VO modeli diýilýär. Öňki beýnä barýan gan akymy peselýär we birnäçe hepdeläp pesligine galýar. Birden döreýän ojaklaýyn infarkt ýa-da gyssagly reperfuziýa bolmaýar. Sorag, uzak wagtlap pes gan akymy dowam edende birnäçe hepdelik metabolik goldawyň damarlary, mitohondriýalary we ýady saklap bilýändigine degişlidir.

Şonuň üçin 2VO modelinde bir aýlyk bejergiden soň ýadyň gowulaşmagy gyssagly trombektomiýa wagtynda adamyň beýnisini halas etmek barada göni hiç zat aýtmaýar. Bu tapawut möhümdir, sebäbi umytly jemlemeleriň köpüsi ony gözden salýar.

Ýiti insult: reperfuziýa wagtynda gorag, ol bolmasa diňe gijikdirme

Ýiti ýagdaýdaky iň aýdyň netije reperfuziýa bilen utgaşdyrylan wagtlaýyn MCAO tejribesinden gelýär. Syçanlaryň arteriýasy 60 minut ýapyldy, soňra reperfuziýanyň başlanan pursatyndan başlap pes dozaly metilen gögi wena içine berildi; goşmaça dozalar 3 sagatda we 2-nji günde berildi. MRI işjeň madda ýok ergini alan toparyň zeperlenen meýdanynyň 2-nji güne çenli takmynan 19 göterim ulalandygyny, bejergi alan toparyňky bolsa takmynan 17 göterim kiçelendigini görkezdi. Ahyrky infarktlar takmynan 30 göterim kiçi boldy we 2-nji hem-de 7-nji günlerde newrologik görkezijiler has gowy boldy. Şekillendirişde hem merkezi, hem penumbra dokumasynyň diri galmagynyň gowulaşandygy görüldi. Neýroproteksiýa baradaky has giň ylmy edebiýat reperfuziýa wagtyna gabat getirilen bu goragy global işemiýa we şikes baradaky netijeler bilen bilelikde beýan edýär.

Arteriýa ýapyklygyna galanda ýagdaý üýtgeýär. Hemişelik MCAO tejribesinde dowam edýän işemiýa wagtynda berlen metilen gögi diffuziýa boýunça görünýän zeperlenmäniň giňelmegini haýallatdy we perfuziýa bilen diffuziýanyň arasyndaky gabat gelmezligi gysga wagtlap uzaltdy; ýerli gan akymy hem birneme gowulandy. Emma 24 sagatdaky ahyrky infarkt göwrüminde statistik taýdan ähmiýetli tapawut bolmady. Ol howp astyndaky dokumanyň infarkta öwrülmegini gijikdirdi, emma damaryň gaýtadan açylmagynyň ornuny tutmady.

Üçünji ýiti barlag mehanizm we doza bilen bagly goşmaça tapawutlary görkezýär. Arteriýa ýapylan badyna garyn boşlugyna berlen bir gezeklik doza infarktyň iň uly, takmynan 50 göterim azalmagyny 1 ýa-da 10 mg/kg däl-de, aralyk 5 mg/kg dozada görkezdi; sensorimotor görkezijiler hem gowulandy. Awtorlar muny mitohondriýa gurluşynyň saklanmagy we mitofagiýanyň, ýagny zeperlenen mitohondriýalaryň saýlanyp aýrylmagynyň artmagy bilen baglanyşdyrdylar. Şeýlelikde, doza, berliş ýoly we tertibi möhümdir; syçanlar üçin mg/kg bahalary adamlarda insult üçin ulanylýan dozalar däldir.

Öýjük kulturasy: şol bir serişde berilýän wagtyna baglylykda kömek edýär ýa-da zyýan ýetirýär

Astrosit tejribesi iň köp sapak berýän we iň köp nädogry beýan edilýän tejribedir. Syçanyň beýni gabygynyň ilkinji astrositleri glýukoza, piruwat we gan syworotkasy bolmadyk gurşawda, 0.1 göterim kislorod şertinde 6 sagatlap güýçli ýetmezçilige sezewar edildi. Soňra substratlar dikeldilip, 24 sagatlap gaýtadan kislorod bilen üpjün edildi. Öýjükleriň takmynan ýarysy öldi; bu bolsa synagda täsiriň iki ugruny hem görkezmäge mümkinçilik berýär.

Metilen gögi ýetmezçilik döwründe bar bolanda öýjükleriň ýaşamagy gowulaşman, tersine, ýaramazlaşdy. Ol diňe gaýtadan kislorod bilen üpjün edilýän wagtda goşulanda bolsa, pes mikromolýar konsentrasiýalar öýjükleriň ýaşaýşa ukyplylygyny gowulandyrdy we kislorod sarp edilişini, glýukozanyň siňdirilişini hem-de ATP öndürilişini artdyrdy. Adaty şertlerde şol konsentrasiýalar glýukozanyň siňdirilişini 0.1 mikromolýarda takmynan 89 göterim we 1 mikromolýarda takmynan 200 göterim artdyrdy. Zeperlenmeden soň glikogen we geksokinaza işjeňligi saklandy, superoksidiň ýokarlanmagy bolsa ölçeglerde ýüze çykmady.

Bu mehanizmi ätiýaçlyk generatora meňzetmek arkaly düşünmek has aňsat. Metilen gögi gaýtaryjy ekwiwalentleri kabul edip, olary sitohrom c we IV toplum tarapa geçirýän alternatiw elektron göteriji hökmünde işleýär. Bu elektron akymyny we ATP sintezini goldaýar, şol bir wagtda zynjyryň öňki böleklerinde elektronlaryň syzmagyny azaldýar. Güýçli ýetmezçilik wagtynda beýle höweslendirme zyýanlydyr, sebäbi kislorod bilen glýukoza tas ýok wagty metabolik zerurlygy artdyrýar we soňky ätiýaçlyklaryň has çalt tükenmegine getirip biler. Substratlar gaýdyp gelenden soň bolsa, şol bir häsiýet peýdaly bolýar: ol zeperlenen mitohondriýalara dikeldilen kislorody we glýukozany netijeli ulanmaga kömek edýär. Şonuň üçin mitohondriýalardaky elektron geçirişini düşündirýän materiallardaky netijeler beýan edilende ýetmezçilik şertleri hem görkezilmelidir.

Bir duýduryş: bu wagt düzgüniniň diňe şol astrosit taýýarlygyna degişlidigini ýatdan çykarmaly däl. Başga öýjük görnüşi, has ýeňil ýetmezçilik we has pes konsentrasiýa ulanylan ugurdaş öýjük barlagynda serişde ýetmezçilik döwründe berleninde hem gorag ýüze çykdy. Täsiriň peýdaly ýa-da zyýanly bolmagyny öýjük görnüşi, galan kislorod, konsentrasiýa we tejribe tertibi kesgitleýär.

Dowamly pes gan akymy: birnäçe hepdäniň dowamynda ýat, sitohrom oksidaza we damarlar

Dowamly ýagdaýdaky tejribelerde gyssagly ýagdaýda bir gezeklik bolýus däl-de, birnäçe hepdeläp her gün pes dozaly bejergi ulanyldy. Ilkinji barlagda uky arteriýalary hemişelik ýapylan syçanlara bir aýlap her gün 4 mg/kg berildi. Doza her günki türgenleşikden soň berildi; maksat şol pursatdaky ýerine ýetirişi däl-de, öwrenilen zadyň ýatda berkidilmegini goldamakdy. Arteriýalary ýapylan haýwanlar görüş arkaly tapawutlandyrmak meselelerini has haýal öwrendiler we çylşyrymly ýat synagynda has pes netije görkezdiler. Emma ýüzmek ukyby, hereket işjeňligi we yslary tanamak üýtgemedi. Gündelik bejergi umumy hereket özüni alyp barşyny üýtgetmezden, öwrenmek we ýat kemçiliklerini azaltdy.

Dowamyndaky barlag şol bir bir aýlyk tertipden soň beýniniň 44 sebitinde mitohondriýalaryň IV toplumy bolan sitohrom oksidazanyň işjeňligini kartalaşdyrdy. Arteriýalaryň ýapylmagy görüş, prefrontal we peririnal gabyklarda, şeýle hem gippokampda we amigdalada ferment işjeňligini peseltdi hem-de görüş gabygy bilen gippokampyň arasyndaky sazlaşykly işjeňligi gowşatdy. Bejergi sebitlerdäki ferment işjeňligini saklady we sebitleriň arasyndaky şol metabolik korrelýasiýalary güýçlendirdi; saklanan işjeňlik bolsa tabşyryklaryň has gowy ýerine ýetirilmegi bilen baglanyşykly boldy. Bu korrelýasiýalar adam beýnisindäki funksional baglanyşyklaryň göni ölçeglerini däl-de, metabolik ferment işjeňliginiň sazlaşygyny beýan edýär. Beýniniň energiýa alyş-çalşy baradaky synlar bu tapawudy dogry düşündirmäge kömek edýär.

Aýratyn bir hepdelik barlagda her gün 2 mg/kg ulanyldy we mehanizmi barlamak üçin signal ýolunyň inhibitory goşuldy. Bejergi bilen beýniniň gan akymy minutda her 100 g üçin takmynan 60-dan takmynan 100 mL-e çenli ýokarlandy, gippokampdaky damar dykyzlygy bolsa takmynan 15.1-den 23 göterime çenli artdy. Öýjükleriň ýaşamagyny goldaýan PI3K/Akt signal ýoly petiklenende iki gowulaşma hem bölekleýin yza gaýtdy; bejergi bilen fosforlaşan Akt derejesi ýokarlandy. Gan akymy, damar dykyzlygy, päsgelçilik we neýronlar baradaky netijeler diňe metabolik täsiri däl-de, PI3K/Akt signal geçirilişi bilen bagly neýrowaskulýar goragy görkezýär.

Näme üçin bularyň hiç biri insultda gyssagly kömege deň däldir

Bu netijeleriň göni geçirilip bilinmezliginiň sebäbi laboratoriýa şertleriniň gözegçilik astynda bolmagydyr. Ösdürilip ýetişdirilen öýjüklerde tromb ýa-da farmakokinetika ýok. 2VO modeli birnäçe minut ozal dörän penumbrasy bolan duýdansyz ojaklaýyn emboliýa däl-de, uzak wagtlap dowam edýän global pes gan akymydyr. Hatda syçanlardaky MCAO-da hem ýaş, sagdyn haýwanlar, anesteziýa, birmeňzeş ýapylmalar we takyk wagtda berilýän dozalar ulanylýar. Bu dürli gan lagtalarly, aterosklerozly, gipertoniýaly, diabetli we insultynyň başlan wagty näbelli bolan garry näsaglardan tapawutlanýar.

Adamlarda geçirilen çap edilen hiç bir randomizirlenen synag metilen gögüniň ýiti işemiki insult üçin gyssagly bejergidigini subut etmedi. Käte salgylanylýan adamlarda geçirilen şekillendiriş barlagyna insultly näsaglar däl-de, 26 sagdyn uly adam gatnaşdy. Agzyň üsti bilen berlen bir gezeklik doza tabşyryk bilen bagly beýni signallaryny üýtgetdi we ýatdan maglumat çykarmakda az-kem gowulaşma berdi. Bu merkezi nerw ulgamyndaky işjeňligi görkezýär, insultdaky netijeliligi däl. Häzirki gyssagly kömek görkezmeleri bolsa laýyk gelýän näsaglarda wena içi tromboliz we degişli iri damar ýapylmalarynda trombektomiýa arkaly çalt reperfuziýa gönükdirilendir. Insultda adaty gyssagly kömek tertipleri ýeke-täk subut edilen ýol bolup galýar. Insult güman edilende metilen gögüni bermek üçin kömegi hiç haçan gijikdirmeli däl. Kliniki tapgyra çenli barlaglardaky dozalary adamlara geçirmekdäki amaly çäkler syçanlara berliş tertibini näme üçin kliniki bejergi tertibi hökmünde kabul edip bolmaýandygyny düşündirýär.

Howpsuzlyk bilen bagly ýagdaýlar bu çägi has-da berkidýär. Wena içine berilýän metilen gögüniň SSRIs, SNRIs we MAO inhibitorlary ýaly serotonergik dermanlar bilen bilelikde ulanylanda agyr ýa-da ölüm howply serotonin sindromyna getirip bilýändigi barada çarçuwaly duýduryşy bar. Insult ýüze çykýan ýaşdaky näsaglaryň köpüsi bu dermanlary kabul edýär. Gemoliz töwekgelçiligi sebäpli G6PD ýetmezçiliginde ony ulanmak gadagandyr. Şeýle hem ol azot oksidiniň signal geçirilişini bökdeýär; käbir şertlerde bu damar garşylygyny we basyşyny ýokarlandyrýar. Şonuň üçin ony diňe beýniniň gan akymyny artdyrýan derman hökmünde häsiýetlendirmek dogry däldir. Gazanylan metgemoglobinemiýa üçin tassyklanan wena içi 1 mg/kg tertibi insult üçin bejergi tertibi däldir.

Dogruçyl jemleme çäkli, ýöne hakyky netijelere daýanýar. Wagtlaýyn ojaklaýyn işemiýada reperfuziýanyň töweregindäki wagtda pes dozaly metilen gögi syçanlarda zeperlenmäniň ösüşini azaltdy. Hemişelik ýapylmada infarkty gijikdirdi, emma öňüni almady. Astrositlerde güýçli ýetmezçilik wagtynda zyýan ýetirdi, gaýtadan kislorod bilen üpjün edilende bolsa kömek etdi. Dowamly gipoperfuziýada birnäçe hepdäniň dowamynda sitohrom oksidazany, damarlary we ýady saklady. Bir göteriji, üç şert, üç jogap.