Hypotermia vyvolaná oxkarbazepínom po prechodnej ischémii predného mozgu poskytuje terapeutickú neuroprotekciu prostredníctvom prechodného potenciálu receptorov Vaniloid typu 1 a 4 u pieskomilov, časť 1

Abstrakt:

V tejto štúdii sme skúmali neuroprotektívny účinok postischemickej liečby oxkarbazepínom (OXC; antikonvulzívna zlúčenina) proti ischemickému poškodeniu vyvolanému prechodnou ischémiou predného mozgu a jej mechanizmami u gerbilov.

Oxkarbazepín je liek používaný na liečbu duševných chorôb, ako je depresia a úzkosť. Mnoho ľudí sa obáva, že užívanie oxkarbazepínu poškodí ich pamäť. Je však táto obava opodstatnená?

Po prvé, musíme pochopiť, že tvorba pamäte je zložitý proces v ľudskom mozgu. Neuróny v mozgu komunikujú informácie medzi chemikáliami na dosiahnutie funkcií myslenia a pamäte. Oxkarbazepín účinkuje tak, že znižuje vplyv chemickej látky v mozgu nazývanej serotonín, čím zlepšuje emocionálny stav pacienta. Tento liek nie je špecificky zameraný na pamäťovú funkciu ľudí, takže v klinickej praxi vo všeobecnosti nespôsobuje nepriaznivé účinky na pamäť ľudí.

Niektoré štúdie ukázali, že pacienti, ktorí používajú oxkarbazepín na liečbu duševných chorôb, ako sú depresia a úzkosť, majú často zlepšenie funkcie pamäte. Toto zlepšenie môže súvisieť s ich emocionálnym zlepšením, pretože emocionálna stabilita môže tiež zlepšiť ich pamäťovú schopnosť v práci a živote.

To samozrejme neznamená, že by sme mali užívať oxkarbazepín podľa ľubovôle na zlepšenie pamäti. Užívanie takýchto liekov na odporúčanie lekára a ich užívanie v súlade s dávkovaním a užívaním lieku môže znížiť ich negatívne účinky na zdravie. Lepším spôsobom je zlepšiť si pamäť a celkové zdravie pomocou skutočných metód rastu, ako je cvičenie mozgu a udržiavanie dobrých životných návykov.

Stručne povedané, oxkarbazepín neovplyvňuje nepriaznivo pamäť normálnych ľudí. V klinickej liečbe môže pomôcť niektorým pacientom zmierniť duševné choroby, ako sú depresia a úzkosť, a môže pomôcť zlepšiť ich pamäťovú funkciu. Mali by sme ho však užívať s rozumom a obozretne, užívať ho podľa rady lekára a inými metódami zlepšiť pamäť a zdravie. Je vidieť, že potrebujeme zlepšiť našu pamäť a Cistanche môže výrazne zlepšiť našu pamäť, pretože Cistanche je tradičná čínska medicína s mnohými unikátnymi účinkami, jedným z nich je zlepšenie pamäte. Účinnosť Cistanche pochádza z rôznych aktívnych zložiek, vrátane kyseliny trieslovej, polysacharidov, flavonoidových glykozidov atď., ktoré môžu podporovať zdravie mozgu mnohými spôsobmi.

Kliknite na vedieť doplnky na zlepšenie pamäte

Prechodná ischémia bola navodená v prednom mozgu oklúziou oboch spoločných krčných tepien na 5 minút za normotermických podmienok (37 ± 0,2 ◦C). Ischemické pieskomily boli liečené vehikulom, hypotermia (celotelové chladenie; 33. 0 ± 0,2 ◦C), alebo 200 mg/kg OXC.

Postischemická liečba vehikulom a hypotermia nedokázala zmierniť, resp. nezlepšiť ischémiou vyvolanú hyperaktivitu a kognitívne poškodenie (pokles priestorovej a krátkodobej pamäte). Postischemická liečba OXC však významne zmiernila hyperaktivitu a kognitívne poškodenie, čo ukazuje, že liečba OXC významne znížila telesnú teplotu (na približne 33 ◦C).

Keď bol hipokampus histopatologicky vyšetrený, pyramídové bunky (hlavné neuróny) boli mŕtve (stratené) v podpoli Cornu Ammonis 1 (CA1) gerbilov liečených vehikulom a podchladených v deň 4 po ischémii, ale tieto bunky boli uložené v gerbiloch liečených OXC .

U pieskomilov liečených OXC po ischémii bola expresia vaniloidu typu 1 s prechodným receptorovým potenciálom (TRPV1; jeden z katiónových kanálov s prechodným receptorovým potenciálom) významne zvýšená v oblasti CA1 v porovnaní s expresiou u pieskomilov liečených vozidlom a podchladením.

Stručne povedané, naše výsledky ukázali, že hypotermia indukovaná OXC po prechodnej ischémii predného mozgu účinne chránila pred ischemicko-reperfúznym poškodením prostredníctvom zvýšenia expresie TRPV1 v oblasti hipokampu u gerbilov CA1, čo naznačuje, že TRPV1 sa podieľa na hypotermii vyvolanej OXC.

Kľúčové slová: antiepileptikum; poznanie; hippocampus; ischémia-reperfúzia; pyramídové bunky; katiónové kanály s prechodným potenciálom receptora

1. Úvod

Telesná teplota môže ovplyvniť výsledky ischémie mozgu [1–3]. Hypotermia je jednou z dostupných terapií pre cievnu mozgovú príhodu podľa hodnotenia kritérií okrúhleho stola akademického priemyslu [4].

Neuroprotektívne účinky hypotermie boli stanovené neexperimentálnymi modelmi [5,6]. Zatiaľ čo presný mechanizmus, ktorým hypotermia chráni pred smrťou neurónových buniek, nie je známy, hypotermia pravdepodobne pôsobí na viacerých dráhach, aby v konečnom dôsledku zabránila smrti neurónových buniek [7,8]. Vo väčšine klinických štúdií je hypotermia spôsobená ochladzovaním povrchu tela.

Bohužiaľ, tento spôsob núteného chladenia je pomalý a ťažkopádny. Dosiahnutie cieľovej teploty telesného jadra trvá niekoľko hodín a malo by sa dôkladne monitorovať, aby sa zabezpečilo dosiahnutie cieľovej teploty [9].

Nedávno boli navrhnuté metódy využívajúce činidlá na liečbu cievnej mozgovej príhody ako spôsob, ako znížiť telesnú teplotu účinnejšie a rýchlejšie ako povrchové chladenie [10–12].

Použitie hypotermie vyvolanej činidlom teda môže pomôcť prekonať vyššie uvedené prekážky. Mnohé štúdie ukázali, že antiepileptiká majú priaznivé účinky na poškodenie neuronálneho poškodenia spôsobeného experimentálne vyvolaným poškodením mozgu, ako je ischemická mozgová príhoda, intracerebrálne krvácanie a traumatické poškodenie mozgu [13 –15].

OXC je antikonvulzívna zlúčenina bežne používaná pri liečbe epilepsie [16]. Uvádza sa, že skvelý mechanizmus OXC inhibuje napäťovo závislé sodíkové kanály [17].

Okrem toho má OXC priaznivé účinky tým, že bráni uvoľňovaniu extracelulárneho glutamátu a mení rekurentnú depolarizáciu [18]. Okrem toho OXC znižuje prítok Ca2+ prostredníctvom blokády synaptických kanálov Ca{2}} v hipokampálnych rezoch potkanov [19].

Predovšetkým sme nedávno uviedli, že liečba OXC po prechodnej ischémii predného mozgu u gerbilov poskytla neuroprotekciu proti ischemickému poškodeniu aktiváciou obrannej dráhy Nrf2 [20].

Mechanizmus neuroprotektívneho účinku OXC proti ischemickému poškodeniu však zostáva nejasný. Uvádza sa, že katiónové kanály prechodného receptorového potenciálu (TRP kanály) sú kľúčové pri regulácii teploty [21,22].

Medzi členmi TRP kanálov je v centrálnom nervovom systéme (CNS) široko exprimovaný prechodný receptorový potenciál vaniloidu typu 1 (TRPV1), ktorý sa tiež nazýva kapsaicín–vaniloidný receptor-1 [23,24] úlohu v termoregulácii [25–27].

Okrem toho TRPV4 ako neselektívny katiónový kanál reaguje na mechanické, tepelné a chemické stimuly [28,29].

Napriek dôkazom, ktoré naznačujú, že TRPV majú rôzne fyziologické úlohy v CNS, je málo známe o ich patofyziologických úlohách pri neurologických poruchách, najmä pri cerebrálnom ischemickom poškodení.

Na základe funkcií TRPV bolo preto cieľom tejto štúdie preskúmať terapeutické účinky OXC proti ischemickému poškodeniu a jeho mechanizmom v hipokampe, ktorý je veľmi citlivý na ischemicko-reperfúzne poškodenie, po prechodnej ischémii predného mozgu (tFI) u gerbilov.

Okrem toho sa terapeutické účinky OXC proti ischemickému poškodeniu porovnávali s účinkami ochladzovania celého tela (hypotermia).

2. Výsledky

2.1. Telesná teplota

Ako je znázornené na obrázku 1, telesná teplota pieskomilov liečených vehikulom (fyziologickým roztokom) po falošnej operácii (skupina falošná + vehikulum) sa po operácii nezmenila.

Avšak u pieskomilov liečených vehikulom po tFI (skupina tFI + vehikulum) sa telesná teplota náhle zvýšila (na približne 39 °C) jednu a dve hodiny po tFI a potom postupne klesala (normotermia šesť hodín po tFI).

U pieskomilov liečených OXC po tFI (skupina tFI+OXC) sa telesná teplota výrazne znížila (na približne 33 ◦C) jednu a dve hodiny po tFI a potom sa postupne zvýšila (na približne 35 ◦C po šiestich hodinách po tFI): účinok bol štatisticky významný (p < 0 0,05) v porovnaní so skupinou tFI+vehikulum (obrázok 1).

Ingerbily liečené hypotermiou (HyT, ochladzovanie celého tela) (skupina tFI+HyT), zmena telesnej teploty bola podobná ako v skupine tFI+OXC.

Obrázok 1. Zmeny telesnej teploty počas šiestich hodín po tFI alebo simulovanej operácii. Telesná teplota bola významne nízka v skupinách tFI+HyT a tFI+OXC v porovnaní s telesnou teplotou v skupine tFI+vehikulum.

Biela šípka označuje čas indukcie hypotermie a liečby OXC. Stĺpce označujú priemer ± SEM (n {{0}} pre každú skupinu; * p < 0,05 vs. skupina simulovaná + vozidlo, # p < 0,05 vs. zodpovedajúci čas tFI + vozidlo skupina). BL, základná línia; OP, operácia (sham alebo na ich vyvolanie).
2.2. Hyperaktivita

Na preskúmanie zmeny hyperaktivity sa vo všetkých skupinách vykonal test spontánnej motorickej aktivity (SMA) (obrázok 2).

V skupine simultánne + vozidlo bola prejdená vzdialenosť v priemere 208,4 m. Priemerné prejdené vzdialenosti (211,0 m a 207,9 m, v tomto poradí) v skupinách s falošnou+HyT a falošnou+OXC boli podobné tým, ktoré sú uvedené v skupine falošná + vozidlo.

Avšak v skupinách tFI+vehikulum a tFI+HyT boli priemerné prejdené vzdialenosti (600,1 m a 588,4 m, v uvedenom poradí) významne zvýšené v porovnaní s tými, ktoré boli uvedené v skupine simultánne + vozidlo. Na rozdiel od toho, gerbily zo skupiny tFI+OXC cestovali podstatne kratšiu vzdialenosť (239,1) v porovnaní s tými v skupine tFI+vehikulum.

Obrázok 2. Test SMA 24 hodín po simulácii alebo operácii. V skupinách tFI+vehikulum a tFI+HyT boli priemerné prejdené vzdialenosti významne dlhšie ako tie, ktoré boli hodnotené v skupine simultánne+vozidlo.

Na rozdiel od toho v skupine tFI + OXC bola priemerná prejdená vzdialenosť podobná ako v skupine s falošným vozidlom. Stĺpce označujú priemer ± SEM (n=7 pre každú skupinu; * p < 0.05 vs. skupina s falošným + vozidlom a # p < 0,05 vs. zodpovedajúci čas tFI+skupina vozidiel).

2.3. Kognitívne funkcie

2.3.1. Priestorová pamäť

Na preskúmanie zmeny v priestorovej pamäti sa vo všetkých skupinách uskutočnil test radiálneho ramena v bludisku (RAMT) (obrázok 3A). Jeden, dva a tri dni pred tFI alebo simulovanou operáciou sa zmeny v počte chýb vo všetkých skupinách významne nelíšili: toto zistenie naznačuje, že všetky zvieratá prešli rovnakým predbežným tréningom na RAMT.

V allsham skupinách sa signifikantný rozdiel v počte chýb nezistil zakaždým (jeden deň, dva dni, tri dni a štyri dni) po simulovanej operácii.

Na druhej strane, počty chýb v skupine tFI+vehikulum boli významne vyššie ako tie, ktoré sa ukázali v skupine falošne+vehikulum v dňoch 1, 2, 3 a 4 po operácii tFI. Okrem toho boli čísla vyhodnotené v skupine tFI+HyT podobné ako v skupine tFI+vehikulum.

Avšak v skupine tFI+OXC boli počty chýb výrazne nižšie ako tie, ktoré sa ukázali v skupine tFI+vehikulum.

Obrázok 3. (A) Priemerný počet chýb v RAMT vo všetkých šiestich skupinách pri 72, 48 a 24 h pred tFI/simulovanou operáciou a 24, 48, 72 a 96 h po tFI/simulovanej operácii.

Počet chýb v skupine tFI+OXC sa výrazne znížil od 48 hodín po tFI v porovnaní s intFI+vehikulom. (B) Čas latencie (sekundy) v PAT vo všetkých skupinách 24 hodín pred tFI/simulovanou operáciou a 96 hodín po tFI/simulovanej operácii.

Doba latencie zobrazená v skupine tFI+OXC bola významne zvýšená v porovnaní s dobou latencie v skupine tFI+vehikulum. Stĺpce označujú priemer ± SEM(n=7 pre každú skupinu; * p < 0.05 vs. skupina simulovaná + vozidlo; # p < 0,05 vs. zodpovedajúci čas tFI +skupina vozidiel).

2.3.2. Krátkodobá pamäť

Test pasívneho vyhýbania sa (PAT) sa uskutočnil na preskúmanie zmien v krátkodobej pamäti vo všetkých skupinách (obrázok 3B). Jeden deň pred tFI alebo falošnou operáciou neboli zistené významné rozdiely v čase latencie vo všetkých skupinách: toto zistenie naznačuje, že všetky gerbily boli podrobené rovnakému predbežnému tréningu.

Vo všetkých simulovaných skupinách sa čas latencie vyhodnotil na 4. deň po tFI a bol podobný tomu, ktorý sa zistil jeden deň pred tFI. Avšak v skupine tFI+vehikulum sa v 1. deň po tFI dosiahol výrazne skrátený čas latencie.

Okrem toho bol čas latencie v skupine tFI+HyT podobný ako v skupine tFI+vehikulum. Na rozdiel od toho, čas latencie vyhodnotený v skupine tFI + OXC sa výrazne predĺžil v porovnaní s časom ukázaným v skupine tFI + vehikulum.

2.4. Hladiny TRPV1 a TRPV4

Zmeny v hladinách expresie TRPV1 a TRPV4 v oblastiach CA1 všetkých skupín sa skúmali pomocou techniky Western blot (obrázok 4).

Vo všetkých simulovaných skupinách bola hladina TRPV1 zásadne detegovaná a medzi simulovanými skupinami sa nezistil žiadny významný rozdiel v hladine TRPV1 (obrázok 4A, B).

V skupine tFI + vehikulum sa hladina TRPV1 udržiavala až do dvoch dní po tFI (obrázok 4A, B). Tiež v skupine tFI+HyT sa hladina TRPV1 významne nezmenila do dvoch dní po tFI (obrázok 4A, B).

V týchto dvoch skupinách sa štyri dni po tFI pozoroval signifikantný pokles hladiny TRPV1 (37,1 % a 39,8 % vs. skupina simulovaná + vehikulum) (obrázok 4A, B).

Avšak v skupine tFI+OXC bola hladina TRPV1 významne zvýšená (154,8 % vs. skupina simulovaná + vehikulum) 30 minút po tFI a zvýšená hladina TRPV1 sa udržala až do štyroch dní po tFI (obrázok 4A, B).

Obrázok 4. (A) Reprezentatívne imunobloty TRPV 1 vo všetkých skupinách 30 minút, 12, 24, 48 a 96 hodín po FI alebo simulovanej operácii.

V skupinách tFI+vehikulum a tFI+HyT sa hladiny TRPV1 aj TRPV4 významne nezmenili do 48 hodín po tFI, ale boli značne znížené 96 hodín po tFI v porovnaní so zodpovedajúcou skupinou simulácie+vehikula.

V skupine tFI+OXC boli hladiny TRPV1 a TRPV4 významne zvýšené po 30 minútach a 12 hodinách po tFI a zvýšené hladiny sa udržiavali až do 96 hodín po tFI. (B, C) Hladiny proteínu normalizované na -aktín TRPV1 (B) a TRPV4 (C).

Stĺpce označujú priemer ± SEM (n {{0}} pre každú skupinu; * p < 0,05 vs. simulovaná+skupina vozidiel, #p <0,05 vs. zodpovedajúci čas tFI+ skupina vozidiel).

Hladina TRPV4 bola v zásade zistená vo všetkých simulovaných skupinách a medzi simulovanými skupinami sa nezistil žiadny významný rozdiel v hladine (obrázok 4A, C). V skupinách tFI+vehikulum a tFI+HyT sa hladina TRPV4 zmenila až dva dni po tFI (obrázok 4A, C).

V týchto skupinách bola hladina TRPV4 signifikantne znížená (39,8 % a 43,6 % vs. skupina simulovaná + vehikulum) štyri dni po tFI (obrázok 4A, C).

V skupine tFI+OXC sa však hladina TRPV4 významne zvýšila (132,1 % vs. skupina so simuláciou + vehikulum) 12 hodín po tFI a zvýšená hladina sa udržala až do štyroch dní po tFI (obrázok 4A, C).

For more information:1950477648nn@gmail.com