Nevrobeskyttende effekter av xenonbehandling hos pasienter med hjerneinfarkt

I Den russiske føderasjonen registreres iskemisk hjerneinfarkt årlig hos mer enn 450 000 mennesker. Det er den nest vanligste dødsårsaken etter koronar hjertesykdom.

30-dagers dødelighet etter et iskemisk hjerneinfarkt er mer enn 25 %, og i løpet av året etter dør omtrent halvparten av pasientene, som er mer enn 200 000 personer. Konsekvensene av hjerneslag tilhører førsteplassen blant årsakene til primær funksjonshemming. Ikke mer enn 15 % av de som har fått hjerneslag kommer tilbake i arbeid eller utfører sine tidligere husholdningsoppgaver fullt ut, og resten, på grunn av funksjonshemming, trenger livslang medisinsk og sosial rehabilitering. Til dags dato har alle nevrobeskyttende kandidater testet i ulike kliniske studier vist utilstrekkelig effekt. Derfor er utviklingen av nye tilnærminger til behandling av alvorlige hjerneskader av ulike etiologier en av de viktigste oppgavene for medisin for kritisk tilstand.

Hjerneskade på grunn av hjerneslag utløser en rekke patofysiologiske reaksjoner, som er basert på akkumulering av glutamat med utvikling av eksitotoksisitet. Effekten av glutamat på NMDA-reseptorer er en av hovedfaktorene for nevrodegenerative lidelser.

Xenon er et bedøvelsesmiddel hvis nevrobeskyttende egenskaper har blitt vist i mange eksperimentelle studier. Den kliniske delen presenteres imidlertid fortsatt ganske beskjedent. Etter at det ble oppdaget at xenon er en hemmer av NMDA-reseptorer, ble det vist at xenon kan beskytte nevroncellekulturer fra skade forårsaket av NMDA, glutamat eller oksygen-glukosemangel. Det er eksperimentelt fastslått at xenon er en hemmer av vevsplasminogenaktivator (tPA) og doseavhengig hemmer tPA-indusert trombolyse; xenon-inhalasjon etter iskemi og reperfusjon undertrykker iskemisk hjerneskade og tPA-induserte hjerneblødninger, og skade på blod-hjerne-barrieren.

Eksponering for xenon etter forbigående iskemi hos rotter fører til en reduksjon i volumet av infarkt, avhengig av konsentrasjon, eksponeringstid og bedring av nevrologisk funksjon 7 dager etter iskemi. Til dags dato har en rolle blitt oppdaget i implementeringen av molekylære mekanismer for xenon-nevrobeskyttelse av dobbeltpore-kaliumkanaler (TREK-1), som gir en grunnleggende ionestrøm som svekker nevronal eksitabilitet, og dermed beskytter nevroner mot skade. Rollen til adenosintrifosfat (ATP)-sensitive kaliumkanaler i plasmalemmaet i realiseringen av de beskyttende egenskapene til xenon er også diskutert i den vitenskapelige litteraturen. Det ble vist at under in vitro-forhold i kulturen av nevroner, beskyttet xenon dem mot skade forårsaket av glukose og oksygenmangel ved å aktivere ATP-sensitive kaliumkanaler i plasmalemmaet. Det er bevis på effekten av xenon-inhalasjon på fosforyleringen av glykogensyntase-3ß, et nøkkelenzym i den anti-apoptotiske nevronale kaskaden, og en økning i mengden av enzymer som er involvert i antioksidantbeskyttelsen av hjernen. En eksperimentell studie viste en tydelig anti-inflammatorisk effekt av dette bedøvelsesmidlet, som besto i en økning i nøytrofilers evne til spontan apoptose og en reduksjon i uttrykket av adhesjonsmolekylene CD11b og CD66b på overflaten etter modellering av en inflammatorisk reaksjon. De antiinflammatoriske egenskapene til xenon ble også vist ved modellering av traumatisk hjerneskade in vivo, da eksponeringen i 60 minutter forårsaket en betydelig reduksjon i uttrykket av pro-inflammatoriske gener NF-kB1 og NF-kB2, ansvarlige for syntesen av cytokiner og andre molekyler involvert i betennelse. Tatt i betraktning at den inflammatoriske reaksjonen som dannes i de første timene av iskemisk hjerneskade i stor grad bestemmer alvorlighetsgraden av dets videre forløp, kan en slik effekt på nøytrofiler redusere alvorlighetsgraden av skade på nervevev.

Det mest interessante er en randomisert kontrollert studie utført av R. Laitio et al. (2016), der bruk av xenon i kombinasjon med hypotermi i klinisk praksis ble studert for første gang. Hos pasienter som har gjennomgått hjertestans i lokalsamfunnet, xenon-inhalasjon i en konsentrasjon på 40 vol. % innen 24 timer i kombinasjon med hypotermi, førte til mindre skade på den hvite substansen i hjernen enn hos pasienter som brukte hypotermi alene. 6-måneders dødelighet var 27 % i xenon- og hypotermigruppen og 35 % i hypotermigruppen. Studien var imidlertid ikke kraftig nok.

Det er viktig å merke seg at i dag, til tross for en stor pool av overbevisende prekliniske studier som beviser de nevrobeskyttende egenskapene til xenon, er det ikke en eneste klinisk studie av bruken ved iskemisk hjerneslag.

Derfor er forskningsmålene å finne ut om strategien for å bruke xenon-oksygenblandingsinhalasjon er bedre enn oksygen-luftblandingsinhalering med hensyn til endringen i skårene på NIHSS, Rankin og Glasgow koma-skalaene på dag 7, varigheten av oppholdet. på intensivavdelingen og hyppigheten av nosokomial lungebetennelse.