Послеоперационное системное воспаление и нейроиммунные взаимодействия (POSINI)

Хирургическая травма вызывает высвобождение связанных с повреждением молекулярных паттернов (DAMP) и других аларминов (например, блок группы высокой подвижности (HMGB-1)), нацеленный на рецепторы на локальных клетках врожденной иммунной системы, таких как макрофаги. За этим клеточным ответом на травму следует быстрое высвобождение множества медиаторов воспаления (например, фактор некроза опухоли альфа (TNFa), интерлейкин (IL)-1B, IL-6, IL-8, IL-10), зависящие от внутриклеточной активации нуклеарного фактора нуклеарного фактора каппа бета (NF-kB). До недавнего времени считалось, что мозг защищен от этого каскада медиаторов воспаления прежде всего за счет интактного гематоэнцефалического барьера (ГЭБ). Однако в настоящее время появляется все больше доказательств того, что длительное нарушение функций головного мозга связано с индуцированной травмой активацией врожденной иммунной системы головного мозга с последующим нарушением высших когнитивных процессов и риском развития в дальнейшем необратимой деменции. Тем не менее, связь между системным воспалением и когнитивными нарушениями до конца не изучена.

В недавнем исследовании была картирована передача сигналов от периферии к мозгу после хирургической травмы и влияние серьезной хирургической травмы на мозг человека с помощью серийной позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). В серии хирургических больных глубокие и двухфазные изменения иммунной активности головного мозга после операции были продемонстрированы после обширных абдоминальных операций с признаками ранней депрессии с последующим повышением иммунной активности через 3 месяца после операции. Эти двухфазные изменения иммунитета головного мозга, по-видимому, связаны с одновременными изменениями иммунной реактивности цельной крови на липидный полисахарид (ЛПС), что свидетельствует о тесной связи между головным мозгом и периферической иммунной системой в регуляции острого воспаления и иммунных реакций. Доклиническая работа на хирургических моделях животных указывает на нарушение ГЭБ с миграцией периферических макрофагов в мозг как на потенциально важный путь. Данные ортопедической хирургической модели у мышей о вызванной травмой измененной нейроиммунной активности гиппокампа также поднимают вопрос о том, связаны ли периферические маркеры нейродегенерации S100b, нейрофиламентный свет (NFL), ptau, бета-амилоид) с послеоперационной когнитивной дисфункцией (POCD). .

Иммунорегуляторная роль головного мозга через холинергический противовоспалительный рефлекторный путь (опосредованный блуждающим нервом) была определена как потенциальная мишень для иммуномодулирующих стратегий лечения системного воспаления. Кроме того, мы продемонстрировали отчетливое высвобождение медиаторов воспаления сонной артерии человека при гипоксии и экспрессию генов, связанных с медиаторами воспаления, что указывает на потенциальную роль каротидного тела человека в передаче иммунных сигналов от периферии к мозгу. Модуляция воспалительного рефлекторного пути блуждающего нерва с помощью электрической стимуляции недавно успешно применялась при лечении хронического воспаления у пациентов с ревматоидным артритом.

Гипотеза состоит в том, что активность блуждающего нерва модулирует системное воспаление у пациентов после обширных операций и что эта модуляция связана с когнитивными функциями в послеоперационном периоде.

Благодаря более полному пониманию передачи сигналов от иммунитета к мозгу после хирургической травмы и того, как этот двухфазный паттерн воспалительной реакции регулируется клеточными и нейронными компонентами, можно изучить влияние иммуномодуляции на ключевые процессы, лежащие в основе дисфункции головного мозга, вызванной хирургическим вмешательством, и, возможно, Установлены нервные и гуморальные мишени для соответствующих противовоспалительных методов лечения.