Poprawa zdolności wentylacyjnej u osób z przewlekłym SCI na wysokim poziomie

Chemoreceptywne regulacyjne sprzężenie zwrotne ma kluczowe znaczenie dla precyzyjnej kontroli wentylacji, zwłaszcza podczas ćwiczeń. Jednak osoby z wysokim poziomem SCI mają zmniejszoną chemoreceptywną potrzebę oddychania. Badania wykazały mniejszy wzrost wentylacji minutowej i ciśnienia w jamie ustnej podczas hiperkapnii u osób z tetraplegią. Wydaje się, że czynniki obwodowe, a nie centralne, powodują zmniejszenie odpowiedzi oddechowej na hiperkapnię. Ten zmniejszony napęd wentylacyjny może mieć funkcjonalny wpływ na wentylację wysiłkową u pacjentów z SCI wysokiego poziomu, a wzmocnienie napędu wentylacyjnego może poprawić wentylację wysiłkową w SCI wysokiego poziomu.

Obecnie nie ma metod leczenia pozwalających przezwyciężyć te deficyty funkcjonalne, które wpływają na codzienną aktywność i rehabilitację opartą na ćwiczeniach. Jednak wcześniejsze prace na zwierzęcym modelu SCI wykazały, że agonista serotoniny znacznie zwiększa reakcje oddechowe na dwutlenek węgla. Leczenie agonistą serotoniny 5HT1A skutecznie poprawiło napęd wentylacyjny po ostrych i przewlekłych urazach rdzenia kręgowego u szczurów. Jednym z potencjalnych mechanizmów jest zwiększona pobudliwość brzusznych neuronów ruchowych, które przetrwały uszkodzenie rdzenia kręgowego. Receptory 5-HT1A istnieją na tych neuronach i po aktywacji wzmacniają wyjście pobudzające. Inny mechanizm tkwi w przewodach doprowadzających mięśni międzyżebrowych i brzucha, które wpływają na nadrdzeniowe neurony grupy oddechowej w pniu mózgu i moc motoryczną mięśni oddechowych. Dlatego agoniści serotoniny mogą oddziaływać na szlaki nerwowe w rdzeniu kręgowym odpowiedzialne za przekazywanie informacji aferentnych z mięśni międzyżebrowych do ośrodków nadrdzeniowych. Wreszcie, receptory 5-HT1A mogą być również zaangażowane w funkcjonalną plastyczność nerwowych dróg oddechowych, w szczególności aktywność nerwu przeponowego po tej samej stronie. Regulacja w górę receptorów 5-HT1A z powodu nadwrażliwości na odnerwienie może skutkować nadreaktywnością postsynaptyczną z powodu utraty zstępującego sygnału wejściowego.

BuSpar/Buspiron jest agonistą serotoniny 5HT1A i jest stosowany u ludzi jako środek przeciwlękowy. Nie powoduje sedacji, ma minimalny wpływ na sprawność psychomotoryczną lub funkcje poznawcze i ma niski próg możliwości nadużycia lub uzależnienia. Wcześniejsze badania wykazały, że buspiron jest dobrze tolerowany. Był bezpiecznie stosowany w urazach rdzenia kręgowego, ale nie do celów oddechowych. (Chociaż trwa jedno badanie kliniczne: Rola zwiększania aktywności receptorów serotoninowych w leczeniu bezdechu sennego u pacjentów z SCI.) Jednak buspiron w dawce do 60 mg na dobę był stosowany w leczeniu zaburzeń rytmu oddechowego w stwardnieniu rozsianym, raku mózgu i zawale pnia mózgu. Co ciekawe, u pacjentów z POChP 14-dniowe doustne podawanie buspironu (20 mg) wykazało poprawę lęku i depresji, a także zwiększoną tolerancję wysiłku przy mniejszym odczuciu duszności. Dlatego buspiron może oferować leczenie poprawiające hiperkapniczny napęd wentylacyjny. Biorąc pod uwagę, że podanie doustne 30 mg daje maksymalne stężenie w osoczu po jednej godzinie, a średni okres półtrwania w fazie eliminacji wynosi około 2 do 3 godzin, buspiron jest atrakcyjnym i bezpiecznym podejściem do badania zdolności do poprawy odpowiedzi oddechowych na wysiłek fizyczny i/lub hiperkapnię ekspozycja u osób z poważnym urazem rdzenia kręgowego, który ogranicza zdolność oddychania.