Effekten af ​​normobarisk ilt på kronisk cerebral iskæmi

INTRODUKTION Kronisk cerebral iskæmi (CCI), som første gang blev foreslået af japanske forskere i 1990'erne, betragtes som en patologisk status induceret af vedvarende reduktion af cerebral blodvolumen og flow (CBV og CBF), hvilket fører til iskæmi og hypoxi i hjernevævet. Langvarig iskæmisk-hypoksisk skade kan forårsage forskellige atypiske hjernedysfunktioner, såsom hovedpine, svimmelhed, kognitiv tilbagegang og følelsesmæssige abnormiteter. Under lavperfusionsbaggrunden er hjernevævet mere sårbart over for iskæmisk-hypoksisk fornærmelse; således er forekomsten af ​​iskæmiske hændelser blandt individer med CCI væsentligt højere end dem uden. Det er blevet rapporteret, at intrakraniel aterosklerotisk stenose (ICAS), intern jugular venøs stenose (IJVS) og kardiogen cerebral cirkulationsinsufficiens er den almindelige patogenese af CCI, med hypoperfusion som en vital mekanisme, der tegner sig for disse kliniske præsentationer.

Normobarisk oxygen (NBO) er en rutinemæssig adjuverende hyperoxygeneringsintervention, der leveres af næsekanyle eller ansigtsmaske (såsom Venturi-maske), med én atmosfæres tryk (1ATA=101,325 kPa). Tilgængelige beviser viser, at NBO kan være en sikker, bekvem og lovende terapeutisk strategi til beskyttelse af flere organer, som har fået stigende opmærksomhed hos forskere i de seneste år. Nogle undersøgelser understøtter dog ikke den foretrukne effekt af NBO. For eksempel en stor meta-analyse udført af Chu et al. afslørede, at hos akut syge voksne patienter kan ilttilskud øge dødeligheden uden at forbedre patientens vigtige resultater. De negative resultater kan bidrage til akutte kritiske tilstande og nogle alvorlige komplikationer såsom infektion, arytmi og dyspnø. I modsætning til tidligere eksperimentelle data, der bekræfter NBO-beskyttelsen ved akut slagtilfælde, konkluderer et nyligt multicenter randomiseret klinisk forsøg, at dette ilttilskud ikke reducerer antallet af dødsfald eller invaliditet. De inkongruente konklusioner mellem kliniske og dyreforsøg kan tilskrives NBO's beskyttende mekanismer bag cerebral iskæmi, begrundelsen for den beskyttende effekt, som NBO giver, er at fryse penumbra og forlænge tidsvinduet for reperfusion, hvilket betyder, at NBO muligvis ikke er anvendelig for patienter med permanent karokklusion. Dyreforskning har bekræftet, at NBO kan reducere infarktstørrelsen og forbedre resultaterne efter slagtilfælde efter trombolyse i iskæmisk slagtilfælde, og et stort multicenter randomiseret prospektivt forsøg er i gang.

Teoretisk set udsætter lav cerebral blodperfusion hos CCI-patienter hjernevævet for en iskæmisk-hypoksisk tilstand, som svarer til den i penumbra ved akut iskæmisk slagtilfælde. I betragtning af den fremtrædende effektivitet i penumbra kan NBO, som kan levere rigeligt ilt, give nogle fordele for det iskæmisk-hypoksiske hjernevæv hos CCI-patienter. Der er dog ingen undersøgelse, der undersøger ilttilskud anvendt i CCI indtil nu.

HYPOTESENS TEORI

Forskernes hypotese er, at NBO kan øge iltindholdet i det iskæmisk-hypoksiske hjernevæv hos CCI-patienter og efterfølgende forbedre både kortsigtede symptomer og langsigtede kliniske resultater. Grundlaget for hypotesen er udledt af flere overbeviste teorier præsenteret som følger:

1. NBO er i stand til at øge det arterielle partialtryk af oxygen (pO2) og hæve den opløste oxygenfraktion i aorta og de mindste arterioler. I denne henseende har Liu et al. rapporterede, at efter NBO-behandling kunne den penumbrale interstitielle pO2 opretholdes tæt på præiskæmisk normalværdi. I betragtning af det faktum, at både penumbra i akut slagtilfælde og unormalt hjernevæv i CCI er forårsaget af iskæmi og hypoxi, kan NBO også opfattes som en effektiv adjuverende terapi for CCI.
2. NBO kan øge CBF/CBV i penumbra ved akut slagtilfælde. Ved NBO-behandling sker der vasodilatation i de iskæmiske regioner, mens de ikke-iskæmiske regioner viser vasokonstriktion. Den forhøjede pO2 og øgede blodgennemstrømning i penumbra er involveret i at nedregulere zinkniveauer, hvilket kan bidrage til den neurobeskyttende effekt af NBO. Hvorved forbedring af perfusion i det iskæmisk-hypoksiske hjernevæv kan resultere i lindring af de associerede kliniske symptomer.
3. NBO er i stand til at svække blod-hjernebarriere (BBB) ​​forstyrrelse i cerebral iskæmi, muligvis ved at hæmme matrix metalloproteinase-9 (MMP-9)-medieret nedbrydning af tight junction-proteiner. Integriteten af ​​BBB er påvirket af forskellige patologiske processer, såsom inflammatoriske mediatorer, invasion, ødemdannelse og hæmoragisk transformation. På samme måde kan BBB-beskyttelse leveret af NBO også være tilgængelig for CCI-patienter, så de svækkede hjernefunktioner i det mindste delvist kan genoprettes eller forsinket CCI-induceret hjerneskade.
4. Andre underliggende neuro-beskyttende mekanismer, herunder reduktion af peri-infarkt-depolariseringer, forbedring af aerob metabolisme, forebyggelse af apoptotisk celledød og bedring af inflammation kan tilbyde fordele for patienter med cerebral iskæmi. På den anden side er NBO sikkert nok, da det ikke øger dannelsen af ​​reaktive oxygenarter, nitrogenarter og nogle andre mediatorer, der er involveret i forværringen af ​​oxidativ stressskade.

I øjeblikket er der meget få rapporter i litteraturen om anvendelsen af ​​NBO i CCI, og dette er utvivlsomt et helt nyt område, der fortjener mere opmærksomhed. Forskellige fra de gavnlige virkninger observeret i eksperimentelle slagtilfælde-modeller, lykkedes de fleste af de kliniske forsøg ikke at nå gunstige resultater. Som investigator diskuterede førnævnte, er den iskæmiske penumbra et vigtigt mål for NBO, og lav revaskulariseringshastighed er ansvarlig for de dårlige resultater hos patienter med akut slagtilfælde. CCI refererer til en tilstand af langvarig reduktion af cerebral perfusion sekundært til ICAS, IJVS eller andre patogeneser, hvilket betyder, at det meste af det ramte hjernevæv er i iskæmisk-hypoksiske tilstande, ligesom penumbraen ved akut slagtilfælde. Dette fænomen tyder på, at tilførsel af nok ilt kan rumme potentialet til at øge modstanden af ​​hjernevæv over for hypoxiske fornærmelser, bremse forringelsen og forhindre sekundært iskæmisk slagtilfælde hos CCI-patienter. I mellemtiden muliggør hurtig forøgelse af iltindholdet øjeblikkelige forbedringer i iskæmisk-hypoksiske tilstande, hvilket muliggør lindring af kliniske symptomer på kort tid.

HYPOTESENS IMPLIKATIONER I reel klinisk praksis er der et stort antal patienter, der lider af CCI, og de nuværende terapeutiske strategier er langt fra tilfredsstillende. Konservative behandlinger involverer hovedsageligt anti-blodplader, lipidsænkende midler og neuro-beskyttende midler, men deres effektivitet er stadig usikker. Effekten af ​​endovaskulær behandling, såsom endarterektomi og intravaskulær stenting, er stadig kontroversiel og bør ikke anses for at være bedre end den konservative behandling. Desuden er endovaskulær behandling muligvis ikke egnet til alle patienter med CCI. For nylig er fjern iskæmisk konditionering (RIC) dukket op som en innovativ og lovende supplerende tilgang til beskyttelse af flere organer. Det er blevet påvist, at daglig RIC kan reducere frekvensen af ​​tilbagefald af slagtilfælde og forbedre de langsigtede kliniske resultater hos patienter med CCI. Det er dog rimeligt at forvente, at RIC kræver længere tid for at træde i kraft, hvorfor patienter ikke kan lindre deres symptomer inden for en kort periode efter behandlingsstart. I mellemtiden er der stadig en del af patienterne, som muligvis ikke har gavn af eller er kontraindiceret til RIC. Ifølge tilgængelig evidens og hypotesen er NBO i stand til at øge iltindholdet i iskæmiske regioner, øge cerebral perfusion og forhindre hjernevæv fra sekundær skade, hvilket alt sammen kan hjælpe med at lindre symptomerne på kort tid og forbedre det langsigtede kliniske resultater dybtgående. Derfor kan NBO fungere som et lovende supplerende alternativ til nuværende behandlingsstrategier.

KONKLUSION Da NBO i høj grad kan forbedre både de kortsigtede symptomer såvel som de langsigtede kliniske resultater hos CCI-patienter, bør det betragtes som en helt ny effektiv og bekvem adjuverende behandlingsstrategi, hvis hypotesen er valideret. Veldesignede dyreforsøg og kliniske forsøg er påtrængende berettiget i næste trin for at bekræfte effektiviteten af ​​NBO på hjernebeskyttelse hos patienter med CCI.