stringtranslate.com

Нейропротекция

Нейрон, наблюдаемый под оптическим микроскопом

Нейропротекция означает относительное сохранение структуры и/или функции нейронов . [1] В случае продолжающегося инсульта (нейродегенеративного инсульта) относительное сохранение целостности нейронов подразумевает снижение скорости гибели нейронов с течением времени, что можно выразить в виде дифференциального уравнения. [1] Это широко изученный вариант лечения многих заболеваний центральной нервной системы (ЦНС), включая нейродегенеративные заболевания, инсульт , черепно-мозговую травму , повреждение спинного мозга , а также неотложную помощь при потреблении нейротоксинов (например, передозировку метамфетамина ). Целью нейропротекции является предотвращение или замедление прогрессирования заболевания и вторичных повреждений путем остановки или, по крайней мере, замедления потери нейронов . [2] Несмотря на различия в симптомах или травмах, связанных с расстройствами ЦНС , многие механизмы нейродегенерации одинаковы. Общие механизмы повреждения нейронов включают снижение доставки кислорода и глюкозы в мозг, энергетическую недостаточность, повышение уровня окислительного стресса , митохондриальную дисфункцию, эксайтотоксичность , воспалительные изменения, накопление железа и агрегацию белков. [3] [2] [4] [5] Из этих механизмов нейропротекторное лечение часто направлено на окислительный стресс и эксайтотоксичность, которые тесно связаны с расстройствами ЦНС. Окислительный стресс и эксайтотоксичность не только могут вызвать гибель нейронов, но и в сочетании они оказывают синергетический эффект, который вызывает еще большую деградацию, чем сами по себе. [6] Таким образом, ограничение эксайтотоксичности и окислительного стресса является очень важным аспектом нейропротекции. Обычными нейропротекторными методами лечения являются антагонисты глутамата и антиоксиданты , целью которых является ограничение эксайтотоксичности и окислительного стресса соответственно.

Эксайтотоксичность

Эксайтотоксичность глутамата является одним из наиболее важных механизмов, вызывающих гибель клеток при заболеваниях ЦНС . Чрезмерное возбуждение рецепторов глутамата , в частности рецепторов NMDA , позволяет увеличить приток ионов кальция (Ca 2+ ) из-за отсутствия специфичности ионного канала, открывающегося при связывании глутамата. [6] [7] По мере накопления Ca 2+ в нейроне уровни буферизации митохондриальной секвестрации Ca 2+ превышаются, что имеет серьезные последствия для нейрона. [6] Поскольку Ca 2+ является вторичным посредником и регулирует большое количество последующих процессов, накопление Ca 2+ вызывает неправильную регуляцию этих процессов, что в конечном итоге приводит к гибели клеток. [8] [9] [10] Также считается, что Ca 2+ вызывает нейровоспаление, ключевой компонент всех заболеваний ЦНС. [6]

Антагонисты глутамата

Антагонисты глутамата являются основным методом лечения, используемым для предотвращения или контроля эксайтотоксичности при заболеваниях ЦНС. Целью этих антагонистов является ингибирование связывания глутамата с рецепторами NMDA , чтобы можно было избежать накопления Ca 2+ и, следовательно, эксайтотоксичности. Использование антагонистов глутамата представляет собой огромное препятствие, поскольку лечение должно преодолевать селективность, так что связывание ингибируется только при наличии эксайтотоксичности. Ряд антагонистов глутамата изучались в качестве вариантов лечения заболеваний ЦНС, но оказалось, что многие из них неэффективны или имеют непереносимые побочные эффекты. Антагонисты глутамата являются горячей темой исследований. Ниже приведены некоторые из методов лечения, которые имеют многообещающие результаты в будущем:

Окислительный стресс

Повышенный уровень окислительного стресса может быть частично вызван нейровоспалением, которое является общепризнанной частью церебральной ишемии, а также многими нейродегенеративными заболеваниями, включая болезнь Паркинсона , болезнь Альцгеймера и боковой амиотрофический склероз . [5] [6] Повышенные уровни окислительного стресса широко используются в нейропротекторных методах лечения из-за их роли в возникновении апоптоза нейронов. Окислительный стресс может непосредственно вызывать гибель нейронов или запускать каскад событий, которые приводят к неправильному сворачиванию белка, нарушению протеасомной функции, митохондриальной дисфункции или активации глиальных клеток. [2] [4] [5] [14] Если одно из этих событий запускается, происходит дальнейшая нейродеградация, поскольку каждое из этих событий вызывает апоптоз нейронных клеток. [4] [5] [14] Уменьшая окислительный стресс посредством нейропротекторного лечения, можно замедлить дальнейшую нейродеградацию.

Антиоксиданты

Антиоксиданты являются основным средством контроля уровня окислительного стресса. Антиоксиданты уничтожают активные формы кислорода , которые являются основной причиной нейродеградации. Эффективность антиоксидантов в предотвращении дальнейшей нейродеградации не только зависит от заболевания, но также может зависеть от пола, этнической принадлежности и возраста. Ниже перечислены распространенные антиоксиданты, которые доказали свою эффективность в снижении окислительного стресса, по крайней мере, при одном нейродегенеративном заболевании:

Стимуляторы

Стимуляторы рецепторов NMDA могут привести к эксайтотоксичности глутамата и кальция и нейровоспалению . Однако некоторые другие стимуляторы в соответствующих дозах могут оказывать нейропротекторное действие.

Нейропротекторы (церебропротекторы) при остром ишемическом инсульте

При применении для защиты головного мозга от последствий острого ишемического инсульта нейропротекторы часто называют церебропротекторами . Более 150 препаратов прошли клинические испытания, что привело к одобрению регулирующими органами тканевого активатора плазминогена в нескольких странах, а также к одобрению эдаравона в Японии.

Другие нейропротекторные методы лечения

Существуют дополнительные варианты нейропротекторного лечения, направленные на различные механизмы нейродеградации. Продолжаются исследования с целью найти какой-либо метод, эффективный для предотвращения возникновения или прогрессирования нейродегенеративных заболеваний или вторичных травм. К ним относятся:

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ аб Кассон Р.Дж., Чидлоу Г., Эбнетер А., Вуд Дж.П., Кроустон Дж., Голдберг I (2012). «Исследование трансляционной нейропротекции при глаукоме: обзор определений и принципов». Клиническая и экспериментальная офтальмология . 40 (4): 350–357. дои : 10.1111/j.1442-9071.2011.02563.x . ПМИД  22697056.
  2. ^ abc Seidl SE, Поташкин Ю.А. (2011). «Перспективы нейропротекторов при болезни Паркинсона». Границы в неврологии . 2 : 68. doi : 10.3389/fneur.2011.00068 . ПМК 3221408 . ПМИД  22125548. 
  3. ^ Каур Х, Пракаш А, Медхи Б (2013). «Медикаментозная терапия при инсульте: от доклинических к клиническим исследованиям». Фармакология . 92 (5–6): 324–334. дои : 10.1159/000356320 . ПМИД  24356194.
  4. ^ abcde Dunnett SB, Björklund A (июнь 1999 г.). «Перспективы новых восстановительных и нейропротекторных методов лечения болезни Паркинсона». Природа . 399 (Приложение 6738): A32–A39. дои : 10.1038/399a032. PMID  10392578. S2CID  17462928.
  5. ^ abcde Andersen JK (июль 2004 г.). «Окислительный стресс при нейродегенерации: причина или следствие?». Природная медицина . 10 Приложение (7): S18–S25. дои : 10.1038/nrn1434. PMID  15298006. S2CID  9569296.
  6. ^ abcde Задори Д., Кливени П., Саларди Л., Фюлёп Ф., Толди Дж., Вечеи Л. (ноябрь 2012 г.). «Митохондриальные нарушения, эксайтотоксичность, нейровоспаление и кинуренины: новые терапевтические стратегии нейродегенеративных расстройств». Журнал неврологических наук . 322 (1–2): 187–191. дои : 10.1016/j.jns.2012.06.004. PMID  22749004. S2CID  25867213.
  7. ^ Аб Чжан С., Ду Ф, Ши М., Йе Р., Ченг Х., Хань Дж. и др. (январь 2012 г.). «Гинзенозид Rd защищает нейроны от эксайтотоксичности, вызванной глутаматом, путем ингибирования притока Са (2+)». Клеточная и молекулярная нейробиология . 32 (1): 121–128. doi : 10.1007/s10571-011-9742-x. PMID  21811848. S2CID  17935161.
  8. ^ Саттлер Р., Тимиански М (2000). «Молекулярные механизмы кальций-зависимой эксайтотоксичности». Журнал молекулярной медицины . 78 (1): 3–13. дои : 10.1007/s001090000077. PMID  10759025. S2CID  20740220.
  9. ^ Саттлер Р., Тимиански М (2001). «Молекулярные механизмы эксайтотоксической гибели нейрональных клеток, опосредованной рецептором глутамата». Молекулярная нейробиология . 24 (1–3): 107–129. дои : 10.1385/МН: 24: 1-3: 107. PMID  11831548. S2CID  23999220.
  10. ^ ab Луома Дж.И., Стерн К.М., Мермельштейн П.Г. (август 2012 г.). «Ингибирование прогестероном передачи сигналов кальция в нейронах лежит в основе аспектов опосредованной прогестероном нейропротекции». Журнал биохимии стероидов и молекулярной биологии . 131 (1–2): 30–36. дои : 10.1016/j.jsbmb.2011.11.002. ПМК 3303940 . ПМИД  22101209. 
  11. ^ Лю С.Б., Чжан Н., Го Ю.И., Чжао Р., Ши Т.Я., Фэн С.Ф. и др. (апрель 2012 г.). «Рецептор 30, связанный с G-белком, опосредует быстрое нейропротекторное действие эстрогена посредством депрессии NR2B-содержащих рецепторов NMDA». Журнал неврологии . 32 (14): 4887–4900. doi : 10.1523/JNEUROSCI.5828-11.2012. ПМК 6620914 . ПМИД  22492045. 
  12. ^ Ян Дж, Сюй Ю, Чжу С, Чжан Л, Ву А, Ян Ю и др. (2011). Каликсто Дж. Б. (ред.). «Симвастатин предотвращает дофаминергическую нейродегенерацию в экспериментальных моделях паркинсонизма: связь с противовоспалительными реакциями». ПЛОС ОДИН . 6 (6): e20945. Бибкод : 2011PLoSO...620945Y. дои : 10.1371/journal.pone.0020945 . ПМК 3120752 . ПМИД  21731633. 
  13. ^ Волбрахт С., ван Бик Дж., Чжу С., Бломгрен К., Лейст М. (май 2006 г.). «Нейропротекторные свойства мемантина в различных моделях эксайтотоксичности in vitro и in vivo». Европейский журнал неврологии . 23 (10): 2611–2622. CiteSeerX 10.1.1.574.474 . дои : 10.1111/j.1460-9568.2006.04787.x. PMID  16817864. S2CID  14461534. 
  14. ^ аб Лю Т, Битан Г (март 2012 г.). «Модуляция самосборки амилоидогенных белков как терапевтический подход к нейродегенеративным заболеваниям: стратегии и механизмы». ХимМедХим . 7 (3): 359–374. doi : 10.1002/cmdc.201100585. PMID  22323134. S2CID  14427130.
  15. ^ Берк М., Малхи Г.С., Грей Л.Дж., Дин О.М. (март 2013 г.). «Перспективы N-ацетилцистеина в нейропсихиатрии». Тенденции в фармакологических науках . 34 (3): 167–177. doi :10.1016/j.tips.2013.01.001. ПМИД  23369637.
  16. ^ Додд С., Мэйс М., Андерсон Г., Дин О.М., Мойлан С., Берк М. (апрель 2013 г.). «Предполагаемые нейропротекторы при нервно-психических расстройствах». Прогресс в нейропсихофармакологии и биологической психиатрии . 42 : 135–145. дои : 10.1016/j.pnpbp.2012.11.007. hdl : 11343/43868 . PMID  23178231. S2CID  6678887.
  17. ^ Папандреу М.А., Канакис С.Д., Полисиу М.Г., Эфтимиопулос С., Кордопатис П., Маргарити М., Ламари Ф.Н. (ноябрь 2006 г.). «Ингибирующая активность в отношении агрегации бета-амилоида и антиоксидантные свойства экстракта рыльцев крокуса посевного и его компонентов кроцина». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 54 (23): 8762–8768. дои : 10.1021/jf061932a. ПМИД  17090119.
  18. ^ Отиаи Т., Симено Х., Мисима К., Ивасаки К., Фудзивара М., Танака Х. и др. (апрель 2007 г.). «Защитное действие каротиноидов шафрана на повреждение нейронов in vitro и in vivo». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Общие предметы . 1770 (4): 578–584. дои : 10.1016/j.bbagen.2006.11.012. ПМИД  17215084.
  19. ^ Чжэн YQ, Лю JX, Ван JN, Сюй Л (март 2007 г.). «Влияние кроцина на окислительное / нитративное повреждение микрососудов головного мозга, вызванное реперфузией, после глобальной ишемии головного мозга». Исследования мозга . 1138 : 86–94. doi :10.1016/j.brainres.2006.12.064. PMID  17274961. S2CID  25495517.
  20. ^ Бел С., Скутелла Т., Лезуальк ​​Ф., Пост А, Видманн М., Ньютон С.Дж., Холсбур Ф. (апрель 1997 г.). «Нейрозащита от окислительного стресса эстрогенами: взаимосвязь структура-активность». Молекулярная фармакология . 51 (4): 535–541. дои : 10.1124/моль.51.4.535. PMID  9106616. S2CID  1197332.
  21. ^ Денни Джозеф К.М., Муралидхара М. (май 2012 г.). «Профилактика рыбьего жира ослабляет вызванные ротеноном окислительные нарушения и митохондриальные дисфункции в мозге крыс». Пищевая и химическая токсикология . 50 (5): 1529–1537. дои : 10.1016/j.fct.2012.01.020. ПМИД  22289576.
  22. ^ Тикка ТМ, Койстинахо Дж.Э. (июнь 2001 г.). «Миноциклин обеспечивает нейрозащиту от нейротоксичности N-метил-D-аспартата путем ингибирования микроглии». Журнал иммунологии . 166 (12): 7527–7533. дои : 10.4049/jimmunol.166.12.7527 . ПМИД  11390507.
  23. ^ Куанг X, Скофилд В.Л., Ян М., Стойка Г., Лю Н., Вонг ПК (август 2009 г.). «Ослабление окислительного стресса, воспаления и апоптоза миноциклином предотвращает нейродегенерацию, вызванную ретровирусом, у мышей». Исследования мозга . 1286 : 174–184. doi :10.1016/j.brainres.2009.06.007. ПМК 3402231 . ПМИД  19523933. 
  24. ^ Ю В, Фу ЮК, Ван В (март 2012 г.). «Клеточные и молекулярные эффекты ресвератрола на здоровье и болезни». Журнал клеточной биохимии . 113 (3): 752–759. дои : 10.1002/jcb.23431. PMID  22065601. S2CID  26185378.
  25. ^ Симау Ф, Матте А, Матте С, Соарес FM, Wyse AT, Нетто Калифорния, Салбего CG (октябрь 2011 г.). «Ресвератрол предотвращает окислительный стресс и ингибирование активности Na(+)K(+)-АТФазы, вызванное транзиторной глобальной ишемией головного мозга у крыс». Журнал пищевой биохимии . 22 (10): 921–928. doi :10.1016/j.jnutbio.2010.07.013. ПМИД  21208792.
  26. ^ Нивисон-Смит Л., Акоста М.Л., Мисра С., О'Брайен Б.Дж., Каллониатис М. (январь 2014 г.). «Винпоцетин регулирует проницаемость катионных каналов внутренних нейронов сетчатки в ишемизированной сетчатке». Нейрохимия Интернэшнл . 66 : 1–14. doi :10.1016/j.neuint.2014.01.003. PMID  24412512. S2CID  27208165.
  27. ^ Эррера-Мундо Н, Ситжес М (январь 2013 г.). «Винпоцетин и α-токоферол предотвращают увеличение DA и окислительный стресс, вызванный 3-NPA, в изолированных нервных окончаниях полосатого тела». Журнал нейрохимии . 124 (2): 233–240. дои : 10.1111/jnc.12082 . ПМИД  23121080.
  28. ^ Чжао YY, Ю JZ, Ли QY, Ма CG, Лу CZ, Сяо БГ (май 2011 г.). «TSPO-специфический лиганд винпоцетин оказывает нейропротекторное действие, подавляя воспаление микроглии». Биология нейронов глии . 7 (2–4): 187–197. дои : 10.1017/S1740925X12000129. ПМИД  22874716.
  29. ^ Бонёк П., Панцель Г., Надь З. (июнь 2002 г.). «Винпоцетин увеличивает мозговой кровоток и оксигенацию у пациентов, перенесших инсульт: ближняя инфракрасная спектроскопия и транскраниальное допплеровское исследование». Европейский журнал ультразвука . 15 (1–2): 85–91. дои : 10.1016/s0929-8266(02)00006-x. ПМИД  12044859.
  30. ^ Хэмпсон А.Дж., Гримальди М., Лолик М., Винк Д., Розенталь Р., Аксельрод Дж. (2000). «Нейропротекторные антиоксиданты марихуаны». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 899 (1): 274–282. Бибкод : 2000NYASA.899..274H. doi :10.1111/j.1749-6632.2000.tb06193.x. PMID  10863546. S2CID  39496546.
  31. ^ Миллер Э.Р., Пастор-Барриузо Р., Далал Д., Римерсма Р.А., Аппель Л.Дж., Гуаллар Э. (январь 2005 г.). «Метаанализ: высокие дозы витамина Е могут увеличить смертность от всех причин». Анналы внутренней медицины . 142 (1): 37–46. дои : 10.7326/0003-4819-142-1-200501040-00110 . ПМИД  15537682.
  32. ^ Келтон MC, Кан HJ, Конрат CL, Ньюхаус Пенсильвания (2000). «Влияние никотина на болезнь Паркинсона». Мозг и познание . 43 (1–3): 274–282. ПМИД  10857708.
  33. ^ ab Росс Г.В., Петрович Х (2001). «Современные данные о нейропротекторном действии никотина и кофеина против болезни Паркинсона». Наркотики и старение . 18 (11): 797–806. дои : 10.2165/00002512-200118110-00001. PMID  11772120. S2CID  23840476.
  34. ^ Баррето Г.Е., Ярков А., Моран В.Е. (2014). «Положительное воздействие никотина, котинина и его метаболитов как потенциальных агентов болезни Паркинсона». Границы стареющей неврологии . 6 : 340. дои : 10.3389/fnagi.2014.00340 . ПМЦ 4288130 . ПМИД  25620929. 
  35. ^ Сюй К., Сюй Ю.Х., Чен Дж.Ф., Шварцшильд М.А. (май 2010 г.). «Нейропротекция кофеином: динамика и роль его метаболитов в модели MPTP болезни Паркинсона». Нейронаука . 167 (2): 475–481. doi :10.1016/j.neuroscience.2010.02.020. ПМЦ 2849921 . ПМИД  20167258. 
  36. ^ Аояма К., Мацумура Н., Ватабе М., Ван Ф., Кикучи-Уцуми К., Накаки Т. (май 2011 г.). «Кофеин и мочевая кислота опосредуют синтез глутатиона для нейропротекции». Нейронаука . 181 : 206–215. doi :10.1016/j.neuroscience.2011.02.047. PMID  21371533. S2CID  32651665.
  37. ^ Ли В, Ли МК (июнь 2005 г.). «Антиапоптотическое свойство альфа-синуклеина человека в линиях нейрональных клеток связано с ингибированием активности каспазы-3, но не активности каспазы-9». Журнал нейрохимии . 93 (6): 1542–1550. дои : 10.1111/j.1471-4159.2005.03146.x . ПМИД  15935070.
  38. ^ Гунасекаран Р., Нараяни Р.С., Виджаялакшми К., Аллади П.А., Шобха К., Налини А. и др. (февраль 2009 г.). «Воздействие спинномозговой жидкости у пациентов со спорадическим боковым амиотрофическим склерозом изменяет экспрессию каналов Nav1.6 и Kv1.6 в спинальных мотонейронах крыс». Исследования мозга . 1255 : 170–179. doi : 10.1016/j.brainres.2008.11.099. PMID  19109933. S2CID  38399661.
  39. ^ Синклер Х.Л., Эндрюс П.Дж. (2010). «Непосредственный обзор: гипотермия при черепно-мозговой травме». Критическая помощь . 14 (1): 204. дои : 10.1186/cc8220 . ПМЦ 2875496 . ПМИД  20236503. 
  40. ^ Лидс PR, Ю Ф, Ван З, Чиу КТ, Чжан Ю, Ленг Ю и др. (июнь 2014 г.). «Новый путь для лития: вмешательство при черепно-мозговой травме». ACS Химическая нейронаука . 5 (6): 422–433. дои : 10.1021/cn500040g. ПМК 4063503 . ПМИД  24697257. 
  41. ^ Базан Н.Г. (2006). «Начало черепно-мозговой травмы и нейродегенерации запускает синтез докозаноидной нейропротекторной сигнализации». Клеточная и молекулярная нейробиология . 26 (4–6): 901–913. дои : 10.1007/s10571-006-9064-6. PMID  16897369. S2CID  6059884.
  42. ^ Хенека М.Т., Карсон М.Дж., Эль Хури Дж., Ландрет Г.Е., Броссерон Ф., Файнштейн Д.Л. и др. (апрель 2015 г.). «Нейровоспаление при болезни Альцгеймера». «Ланцет». Неврология . 14 (4): 388–405. дои : 10.1016/S1474-4422(15)70016-5. ПМК 5909703 . ПМИД  25792098. 
  43. ^ Серхан CN, Чанг Н., Далли Дж. (май 2015 г.). «Код разрешения острого воспаления: новые способствующие разрешению липидных медиаторов при разрешении». Семинары по иммунологии . 27 (3): 200–215. doi :10.1016/j.smim.2015.03.004. ПМЦ 4515371 . ПМИД  25857211. 

дальнейшее чтение

Статьи

Книги