Drodzy użytkownicy! Wszystkie materiały dostępne na stronie zostały przetłumaczone z innych języków. Chcemy przeprosić za jakość tekstów, mamy jednak nadzieję, że będą one przydatne. Pozdrawiamy, Administracja. E-mail: admin@plmedbook.com

Badacze odkrywają, dlaczego wentylacja ICU może powodować uszkodzenie mózgu

Pacjenci, którzy zostali poddani wentylacji mechanicznej na oddziałach intensywnej opieki od dawna cierpią z powodu jakiejś formy upośledzenia umysłowego. Teraz naukowcy odkryli molekularny mechanizm, który może wyjaśnić, dlaczego tak się dzieje.

Opublikowane w nim wyniki zostały przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Oviedo w Hiszpanii, szpitala St. Michael’s w Kanadzie oraz Perelman School of Medicine na University of Pennsylvania.

Naukowcy twierdzą, że co najmniej 30% pacjentów na oddziale intensywnej opieki medycznej (ICU) cierpi na jakąś formę zaburzeń psychicznych, takich jak lęk, depresja i najczęściej majaczenie. Zauważają, że częstość występowania majaczenia u pacjentów poddanych mechanicznej wentylacji wynosi około 80%.

Postawili hipotezę, że może to być po części wynikiem uszkodzenia w hipokampie, ale nie jest jasne, w jaki sposób wentylacja powoduje to uszkodzenie.

Dopamina jest przyczyną apoptozy

Wentylator mechaniczny
Naukowcy odkryli mechanizm molekularny, który może wyjaśnić, dlaczego niektórzy pacjenci poddani mechanicznej wentylacji na oddziałach intensywnej terapii cierpią na upośledzenia umysłowe.

Podczas swoich badań zespół badawczy przeanalizował zebrane mózgi myszy, które podłączono do wentylacji niskociśnieniowej lub wysokociśnieniowej przez 90 minut, obok mózgów myszy kontrolnych, które nie były w wentylacji.

W porównaniu z myszami kontrolnymi, myszy na wentylacji wykazały dowody śmierci komórek nerwowych w hipokampie w wyniku apoptozy – procesu programowanej śmierci komórki (PCD).

Zespół badawczy odkrył, że proces apoptozy był spowodowany indukowaną dopaminą supresją Akt – cząsteczki, która zazwyczaj zapobiega neuronalnej apoptozie.

Zauważają, że u wentylowanych myszy supresja Akt była wyraźnie widoczna w hipokampie i była związana ze zwiększonym poziomem dopaminy (hiperdopaminergii) w tym obszarze mózgu. Wentylowane myszy wykazały również zwiększoną ekspresję genową hydroksylazy tyrozynowej – enzymu krytycznego w syntezie dopaminy.

Wynikający z tego wzrost dopaminy – twierdzą badacze – zwiększa siłę aktywacji receptora dopaminy w hipokampie.

Aby potwierdzić te odkrycia, naukowcy wstrzyknęli blokery receptora dopaminy (D2) typu 2 do komór mózgu grupy myszy. To znacznie zmniejszyło apoptozę wywołaną wentylacją w hipokampie.

Dysbindyna-1 chroni przed apoptozą

Następnie naukowcy przeanalizowali konsekwencje wentylacji i podwyższonej dopaminy w hipokampie na dysbindinie-1 – białko, które wpływa na poziomy receptorów D2 na powierzchni komórki, na funkcje poznawcze i potencjalnie na ryzyko psychozy.

Wyniki pokazały, że myszy, które doświadczyły wentylacji wysokociśnieniowej, wykazały zwiększoną ekspresję genową dysbindiny-1C. Później w trakcie tego procesu wentylowane myszy wykazywały również zwiększoną ekspresję genów w poziomach białka dysbindyny-1C.

Sama dopamina wykazała podobny wpływ na dysbindynę-1C podczas analizy preparatów plastra hipokampu, mówią naukowcy, a te działania były hamowane przez receptory D2.

Naukowcy twierdzą, że odkąd dysbindyna-1 jest w stanie zmniejszyć receptory D2 na powierzchni komórki, a także chronić przed apoptozą, możliwe jest, że zwiększenie ekspresji dysbindyny-1 u wentylowanych myszy może wywołać „reakcje kompensacyjne” wywołane apoptozą hipokampową wywołaną przez wentylację.

Zauważają, że może to potencjalnie mieć zastosowanie do pacjentów OIOM, ponieważ dodatkowe badanie wykazało, że całkowita dysbindyna-1 była zwiększona w neuronach hipokampa wentylowanych ludzi, którzy zmarli, ale nie u niewentylowanych ludzi.

Potencjał dla nowych i ulepszonych leków

Naukowcy twierdzą, że odkrycia te mogą prowadzić do nowych zastosowań już ustalonych leków, a także do potencjalnego opracowania nowych leków, które są w stanie wywołać pewne szlaki molekularne, które są w stanie rozwiązać niekorzystny wpływ na funkcjonowanie mózgu w wyniku wentylacji ICU.

Dr Konrad Talbot, asystent profesora w dziedzinie neurobiologii na Wydziale Psychiatrii w Penn Medicine, mówi:

„Badanie wskazuje na potrzebę ponownej oceny użycia antagonistów receptora D2 w minimalizowaniu negatywnych efektów poznawczych wentylacji mechanicznej u pacjentów OIOM oraz w ocenie nowej możliwości, że podniesienie poziomu ekspresji dysbindyny-1C może również zmniejszyć te efekty.”

PLMedBook