Низкие концентрации CO ограничивают апоптоз после воздействия изофлурана у неполовозрелых мышей за счет механизма ингибирования пероксидазы цитохрома с, согласно недавней статье докторов Ин Ченга и Ричарда Дж. Леви из Детского национального медицинского центра, Вашингтон, округ Колумбия.
В новой редакционной статье д-р Весна Евтович-Тодорович из системы здравоохранения Университета Вирджинии, Шарлоттсвилль, обсуждает перспективу использования CO – потенциально смертельного газа – для защиты мозга младенцев и детей во время анестезии и хирургических вмешательств.
Она пишет: «Основным достижением, обеспечиваемым более глубоким пониманием нейродегенерации, вызванной анестезией, является возможность разработки клинически достижимых методов защиты от нейротоксичности, вызванной анестезией."
Окись углерода снижает апоптоз клеток мозга
Копии оригинальной исследовательской работы и редакционной статьи доступны на этой неделе на Ежегодном собрании IARS 2014 и Международном научном симпозиуме в Монреале.
В своем исследовании Ченг и Леви обнаружили, что изофлуран увеличивает апоптоз клеток головного мозга у детенышей мышей в связи с увеличением активности цитохрома с пероксидазы и высвобождения цитохрома с. Однако увеличение апоптоза, а также изменения цитохрома с были значительно снижены при одновременном воздействии «субклинических» уровней вдыхаемого CO.
Полученные данные могут иметь значение для текущих усилий по защите развивающегося мозга от возможных повреждающих воздействий анестетиков. В своей редакционной статье д-р Евтович-Тодорович обобщает данные о нейротоксичности, вызванной анестезией, с морфологическими изменениями, связанными с более поздними когнитивными нарушениями. Она пишет: «Необходимо срочно улучшить наше понимание механизмов, ответственных за нейротоксичность, чтобы наиболее эффективные стратегии могли быть внедрены в клиническую практику."
Финансирование исследований, направленных на повышение безопасности педиатрической анестезии, является целью инициативы SmartTots, спонсируемой IARS в партнерстве с FDA.
Д-р Евтович-Тодорович является членом Научно-консультативного совета SmartTots.
Понимание механизма нейротоксичности, вызванной анестезией
Согласно отчету Ченга и Леви, индуцированная изофлураном повышающая регуляция активности пероксидазы цитохрома с может быть первым шагом в каскаде событий, ведущих к нейроапоптотической дегенерации. В их экспериментах концентрация вдыхаемого CO в 5 частей на миллион привела к значительному снижению маркеров апоптоза – без повышения уровня карбоксигемоглобина, который, как известно, вреден для людей.
Концентрация CO 100 ppm приводила к дополнительному снижению апоптоза, вызванного изофлураном, но с более высокими уровнями карбоксигемоглобина. «Тем не менее, авторы утверждают, что как низкие (5 ppm), так и более высокие (100 ppm) концентрации CO должны считаться субклиническими и не вредными», – пишет д-р Евтович-Тодорович.
Д-р Евтович-Тодорович признает, что концепция использования окиси углерода в качестве защитного агента «может показаться чрезмерной», основываясь на разрушительном воздействии удушья угарным газом.
Она также отмечает некоторые важные ограничения научных данных на данный момент, в частности отсутствие данных о том, защищает ли CO от когнитивных нарушений, вызванных изофлураном. Она заключает: «Это исследование обращается к важной проблеме нейробиологии развития и приближает нас на шаг ближе к пониманию путей, ответственных за нейроапоптоз, вызванный анестезией."