Insult va miya gipoperfuziyasi tadqiqotlarida metilen ko‘ki: uchta model aslida nimani ko‘rsatadi

Berkilgan arteriya, oziqa yetishmayotgan hujayra kulturasi va bo‘yin arteriyalari toraytirilgan kalamush bir tajribaning uch xil ko‘rinishidek tuyuladi. Aslida bunday emas. Har biri boshqa savolni o‘rganadi va metilen ko‘ki har birida boshqa javob beradi. Ularni aralashtirsak, ilmiy adabiyotlar bir-biriga zid ko‘rinadi. Alohida ko‘rib chiqsak, asosan qo‘llash vaqtiga bog‘liq aniq qonuniyat namoyon bo‘ladi.

Ularni ajratib ko‘rib chiqish — ushbu sharhning asosiy maqsadi. Bu uch model — o‘tkir o‘choqli insult, kulturadagi hujayralarda kislorod va glyukoza yetishmovchiligidan keyingi qayta oksigenatsiya hamda haftalar davom etadigan surunkali miya gipoperfuziyasi. Ularni bog‘lovchi taxminiy mexanizm mitoxondriyalarga taalluqli, biroq metabolik sharoitlar farq qilgani uchun natijalar ham farqlanadi.

Uch model turli savollarga javob beradi

Kalamushlarda o‘tkir o‘choqli insult odatda o‘rta miya arteriyasini berkitish orqali hosil qilinadi; bu MCAO deb qisqartiriladi. Trombga o‘xshash to‘siq penumbra bilan o‘ralgan ishemik yadro hosil qiladi. Penumbra — xavf ostidagi, ammo qon oqimi qaytsa, saqlab qolish mumkin bo‘lgan to‘qima. Bu yerda savol shuki, biror aralashuv infarkt kengayishini sekinlashtiradimi yoki reperfuziya paytida funksiyani saqlaydimi?

Kislorod va glyukoza yetishmovchiligi, qisqacha OGD, butunlay boshqa miqyosda o‘rganiladi. Kulturadagi miya hujayralari glyukozasiz, kislorod miqdori deyarli nol bo‘lgan sharoitga joylashtiriladi, so‘ng odatiy muhitga qaytariladi. Bu yerda tromb, kollateral qon aylanishi, qon bosimi va immun tizimi yo‘q. Savol faqat hujayra darajasiga tegishli: substratlar yo‘qolib, keyin qaytganda hujayra nafas olishi, ATP va hujayralarning tirik qolishi bilan nima yuz beradi?

Surunkali miya gipoperfuziyasi uchun kalamushlarda uyqu arteriyalari ikki tomonlama doimiy berkitiladi; bu 2VO modeli deb ataladi. Oldingi miyaga qon oqimi kamayadi va haftalar davomida pastligicha qoladi. To‘satdan yuz beradigan o‘choqli infarkt ham, shoshilinch reperfuziya ham yo‘q. Savol shuki, uzoq davom etadigan past qon oqimida haftalar davomida metabolik qo‘llab-quvvatlash tomirlar, mitoxondriyalar va xotirani saqlaydimi?

Shu sababli 2VO modelida bir oylik davolashdan keyin xotiraning yaxshilanishi shoshilinch trombektomiya vaqtida inson miyasini saqlab qolish haqida bevosita hech narsa demaydi. Bu farq muhim, chunki aksariyat optimistik xulosalar uni chetlab o‘tadi.

O‘tkir insult: reperfuziya paytida himoya, usiz esa faqat kechiktirish

O‘tkir holatdagi eng aniq natija reperfuziya bilan kechgan vaqtinchalik MCAO tajribasidan olingan. Kalamushlarda arteriya 60 daqiqaga berkitilgan, keyin reperfuziya boshlanishida vena ichiga past dozada metilen ko‘ki yuborilgan; qo‘shimcha dozalar 3 soatda va 2-kuni berilgan. MRI tekshiruvida 2-kunga kelib tashuvchi eritma olgan guruhdagi shikastlanish o‘chog‘i taxminan 19 foizga kattalashgani, davolangan guruhda esa taxminan 17 foizga kichraygani ko‘rsatilgan. Yakuniy infarktlar taxminan 30 foizga kichikroq bo‘lgan va 2- hamda 7-kunlarda nevrologik ko‘rsatkichlar yaxshiroq bo‘lgan. Tasvirlash natijalarida ham yadro, ham penumbra to‘qimalarining saqlanishi yaxshilangani ko‘ringan. Neyrohimoyaga oid kengroq adabiyotlarda reperfuziya vaqtiga bog‘liq bu himoya global ishemiya va jarohatga oid natijalar bilan bir qatorda ko‘rib chiqiladi.

Arteriya berk holda qolganda manzara o‘zgaradi. Doimiy MCAO tajribasida davom etayotgan ishemiya paytida berilgan metilen ko‘ki diffuziya tasvirida ko‘rinadigan shikastlanish o‘chog‘i kengayishini sekinlashtirgan va perfuziya-diffuziya nomuvofiqligini qisqa muddatga uzaytirgan; mahalliy qon oqimi ham biroz yaxshilangan. Biroq 24 soatdagi yakuniy infarkt hajmi sezilarli farq qilmagan. U xavf ostidagi to‘qimaning infarktga aylanishini kechiktirgan, ammo tomirni qayta ochishning o‘rnini bosmagan.

Uchinchi o‘tkir tadqiqot mexanizm va dozaga oid tafsilotlarni qo‘shadi. Arteriya berkitilgandan darhol keyin qorin bo‘shlig‘iga bir martalik doza yuborilganda, infarktning eng katta — taxminan 50 foizlik — kamayishi 1 yoki 10 mg/kg da emas, balki oraliq 5 mg/kg dozada kuzatilgan; sensor-motor ko‘rsatkichlar ham yaxshiroq bo‘lgan. Mualliflar buni mitoxondriya tuzilishining saqlanishi va mitofagiyaning, ya’ni shikastlangan mitoxondriyalarni tanlab yo‘qotish jarayonining kuchayishi bilan bog‘lagan. Demak, doza, yuborish yo‘li va jadvali muhim; kalamushlar uchun mg/kg qiymatlari insondagi insult dozalari emas.

Hujayra kulturasi: ayni preparat qo‘llash vaqtiga qarab yordam beradi yoki zarar yetkazadi

Astrotsitlar tajribasi eng ko‘p ma’lumot beradigan va eng ko‘p noto‘g‘ri talqin qilinadigan tajribadir. Sichqon miya po‘stlog‘idan olingan birlamchi astrotsitlar glyukoza, piruvat va zardobsiz muhitda, 0.1 foiz kislorod sharoitida 6 soat davomida og‘ir yetishmovchilikka duchor qilingan. Shundan so‘ng substratlar tiklanib, 24 soatlik qayta oksigenatsiya o‘tkazilgan. Hujayralarning qariyb yarmi nobud bo‘lgan, bu esa tajribada ta’sirning ikkala yo‘nalishini ham ko‘rish imkonini bergan.

Metilen ko‘ki yetishmovchilik bosqichida mavjud bo‘lganda, hujayralarning tirik qolishi yaxshilanmagan, aksincha yomonlashgan. U qayta oksigenatsiya boshlanishida kiritilganda esa, past mikromolyar konsentratsiyalar hujayralarning yashovchanligini yaxshilagan va kislorod iste’moli, glyukoza o‘zlashtirilishi hamda ATP ishlab chiqarilishini oshirgan. Odatiy sharoitlarda ayni konsentratsiyalar glyukoza o‘zlashtirilishini 0.1 mikromolyarda taxminan 89 foizga va 1 mikromolyarda taxminan 200 foizga oshirgan. Shikastlanishdan keyin glikogen va geksokinaza faolligi saqlangan, superoksid miqdorining oshishi esa o‘lchovlarda qayd etilmagan.

Mexanizmni zaxira generatoriga qiyoslab tushunish osonroq. Metilen ko‘ki qaytaruvchi ekvivalentlarni qabul qilib, ularni sitoxrom c va IV kompleks tomon uzatuvchi muqobil elektron tashuvchi sifatida ishlaydi. Bu elektron oqimi va ATP sintezini qo‘llab-quvvatlaydi, zanjirning oldingi qismlarida elektronlarning sizib chiqishini esa kamaytiradi. Og‘ir yetishmovchilik vaqtida bunday rag‘batlantirish zararli bo‘lishi mumkin, chunki kislorod va glyukoza deyarli yo‘q paytda metabolik talabni oshiradi va so‘nggi zaxiralarni tezroq tugatishi mumkin. Substratlar qaytgandan keyin ayni xususiyat foydali bo‘ladi: u shikastlangan mitoxondriyalarga qayta mavjud bo‘lgan kislorod va glyukozadan samarali foydalanishga yordam beradi. Shu sababli mitoxondriyal elektron uzatishni tushuntiruvchi materiallardagi natijalar yetishmovchilik sharoiti bilan birga ko‘rib chiqilishi kerak.

Bir ehtiyot jihati bor: qo‘llash vaqtiga oid bu qoida aynan o‘sha astrotsit preparatiga tegishli. Boshqa hujayra turi, yengilroq yetishmovchilik va pastroq konsentratsiya qo‘llangan qo‘shimcha hujayra tadqiqotida, preparat yetishmovchilik vaqtida berilganda ham himoya kuzatilgan. Ta’sir yo‘nalishini hujayra turi, qolgan kislorod miqdori, konsentratsiya va tajriba protokoli belgilaydi.

Surunkali past qon oqimi: haftalar davomida xotira, sitoxrom oksidaza va tomirlar

Surunkali tajribalarda bir martalik shoshilinch bolyus emas, balki haftalar davomida har kuni past dozali davolash qo‘llangan. Birinchi tadqiqotda uyqu arteriyalari doimiy berkitilgan kalamushlarga bir oy davomida har kuni 4 mg/kg berilgan. Preparat har kungi mashg‘ulotdan keyin berilgan bo‘lib, maqsad shu zahotiyoq vazifani bajarishni emas, xotira mustahkamlanishini qo‘llab-quvvatlash edi. Arteriyalari berkitilgan hayvonlar ko‘rish orqali farqlash vazifalarini sekinroq o‘rgangan va murakkab xotira sinovida yomonroq natija ko‘rsatgan. Suzish qobiliyati, harakat faolligi va hidni tanish esa o‘zgarmagan. Har kungi davolash umumiy harakat xulqini o‘zgartirmasdan, o‘rganish va xotiradagi kamchiliklarni kamaytirgan.

Keyingi tadqiqotda ayni bir oylik rejimdan so‘ng mitoxondriyaning IV kompleksi bo‘lgan sitoxrom oksidaza miyaning 44 hududida xaritalangan. Arteriyalarning berkitilishi ko‘ruv, prefrontal va peririnal po‘stloqda, shuningdek gippokamp va amigdalada ferment faolligini pasaytirgan hamda ko‘ruv po‘stlog‘i bilan gippokamp o‘rtasidagi muvofiqlashgan faollikni susaytirgan. Davolash hududiy ferment faolligini saqlagan va hududlararo metabolik korrelatsiyalarni kuchaytirgan; saqlangan faollik vazifalarni yaxshiroq bajarish bilan bog‘liq bo‘lgan. Bu korrelatsiyalar inson miyasidagi funksional bog‘liqlikning bevosita o‘lchovlari emas, balki metabolik ferment faolligining muvofiqlashuvini ifodalaydi. Miya energiya almashinuviga oid sharhlar bu farqni to‘g‘ri tushunishga yordam beradi.

Alohida bir haftalik tadqiqotda har kuni 2 mg/kg qo‘llangan va mexanizmni tekshirish uchun signal yo‘li ingibitori qo‘shilgan. Davolash bilan miya qon oqimi har 100 g uchun daqiqasiga taxminan 60 dan taxminan 100 mL gacha, gippokampdagi tomirlar zichligi esa taxminan 15.1 dan 23 foizgacha oshgan. Hujayralarning yashovchanligini qo‘llab-quvvatlovchi PI3K/Akt signal yo‘li bloklanganda, ikkala o‘sish ham qisman ortga qaytgan; davolash bilan fosforlangan Akt miqdori oshgan. Qon oqimi, tomirlar zichligi, to‘siq va neyronlarga oid natijalar sof metabolik ta’sirdan ko‘ra, PI3K/Akt signal uzatishiga bog‘liq neyrovaskulyar himoyani ko‘rsatadi.

Nega bularning hech biri insultdagi shoshilinch yordamga teng emas

Bu natijalarni bevosita ko‘chirish mumkin emasligining sababi — laboratoriya sharoitlarining nazorat ostida bo‘lishidir. Kulturadagi hujayralarda tromb ham, farmakokinetika ham yo‘q. 2VO modeli — davomli global past qon oqimi; u bir necha daqiqa oldin paydo bo‘lgan penumbrali to‘satdan yuz beruvchi o‘choqli emboliya emas. Hatto kalamushlardagi MCAO ham yosh va sog‘lom hayvonlar, anesteziya, bir xil berkilishlar va aniq belgilangan vaqtda doza berish bilan o‘tkaziladi. Bu turli tromblari, ateroskleroz, gipertoniya, diabeti bor va kasallik boshlangan vaqti noma’lum bo‘lgan keksa bemorlar holatidan farq qiladi.

Odamlarda o‘tkazilgan hech bir e’lon qilingan randomizatsiyalangan tadqiqot metilen ko‘kini o‘tkir ishemik insult uchun shoshilinch davolash sifatida tasdiqlamagan. Ba’zan tilga olinadigan inson miyasi tasvirlarini o‘rgangan tadqiqotda insultli bemorlar emas, 26 nafar sog‘lom katta yoshli kishi qatnashgan. Og‘iz orqali berilgan bir martalik doza vazifaga bog‘liq miya signallarini o‘zgartirgan va esga tushirishda kichik yaxshilanish kuzatilgan. Bu markaziy asab tizimidagi faollikni ko‘rsatadi, insultga qarshi samaradorlikni emas. Amaldagi shoshilinch yordam tavsiyalari esa mos bemorlarda vena ichiga tromboliz va tegishli yirik tomir berkilishlarida trombektomiya orqali tez reperfuziyaga qaratilgan. Insultdagi standart shoshilinch yordam yo‘llari isbotlangan yagona yo‘l bo‘lib qolmoqda. Insultdan shubhalanganda metilen ko‘kini berish uchun yordam hech qachon kechiktirilmasligi kerak. Klinikagacha bo‘lgan dozalash natijalarini ekstrapolyatsiya qilishning amaliy cheklovlari kalamushlardagi jadvallarni nega klinik davolash rejimi sifatida qabul qilib bo‘lmasligini tushuntiradi.

Xavfsizlikka oid holatlar ham bu chegarani mustahkamlaydi. Vena ichiga yuboriladigan metilen ko‘ki serotonergik preparatlar, jumladan SSRI, SNRI va MAO ingibitorlari bilan birga qo‘llanganda og‘ir yoki o‘limga olib keluvchi serotonin sindromi haqida ramkali ogohlantirishga ega. Insult ko‘p uchraydigan yosh guruhidagi bemorlarning ko‘pi bunday dorilarni qabul qiladi. Gemoliz xavfi tufayli G6PD yetishmovchiligida uni qo‘llash mumkin emas. U azot oksidi orqali signal uzatilishini ham tormozlaydi, bu ayrim sharoitlarda tomir qarshiligi va bosimini oshiradi. Shu sababli uni shunchaki miyadagi qon oqimini oshiradigan preparat deb ta’riflash to‘g‘ri emas. Orttirilgan metgemoglobinemiya uchun tasdiqlangan vena ichiga 1 mg/kg yuborish rejimi insult uchun rejim emas.

Xolis xulosa tor doirada, ammo realdir. Vaqtinchalik o‘choqli ishemiyada reperfuziya paytida past dozali metilen ko‘ki kalamushlarda shikastlanish o‘chog‘ining rivojlanishini kamaytirgan. Doimiy berkilishda u infarktni kechiktirgan, ammo oldini olmagan. Astrotsitlarda og‘ir yetishmovchilik vaqtida zarar yetkazgan, qayta oksigenatsiyada esa yordam bergan. Surunkali gipoperfuziyada u haftalar davomida sitoxrom oksidaza, tomirlar va xotirani saqlagan. Bitta tashuvchi, uch xil sharoit, uch xil javob.