Η πρόκληση μιας κατάστασης αδρανοποίησης σε ποντίκια μπορεί να προστατεύσει τα όργανα κατά τη διάρκεια χειρουργικής επέμβασης καρδιάς — ScienceDaily

Ερευνητές με επικεφαλής τον Hidetoshi Masumoto και τον Genshiro Sunagawa του RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research (BDR) στην Ιαπωνία ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο για την προστασία των οργάνων κατά τη διάρκεια χειρουργικών επεμβάσεων καρδιάς και αορτής όταν η κυκλοφορία του αίματος πρέπει να αποκλειστεί. Αντί να βασίζεται σε χαμηλές θερμοκρασίες για την πρόκληση υπομεταβολισμού και τη μείωση της ζήτησης οξυγόνου, η τεχνική λειτουργεί διεγείροντας τους νευρώνες Q στον εγκέφαλο, οι οποίοι επιβραδύνουν το μεταβολισμό σε κατάσταση αδρανοποίησης. Σε αυτή τη μελέτη απόδειξης της ιδέας, η διαδικασία προστάτευσε τα νεφρά του ποντικιού από βλάβες λόγω έλλειψης οξυγόνου και απέφυγε τις επιβλαβείς παρενέργειες που σχετίζονται με παρατεταμένη υποθερμία. Τα ευρήματα θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέους τρόπους για την εκτέλεση παρόμοιων χειρουργικών επεμβάσεων σε ανθρώπους.

Για ορισμένους τύπους χειρουργικών επεμβάσεων καρδιάς και αορτής, οι γιατροί πρέπει να διακόψουν τη ροή του αίματος ενώ εργάζονται για την αποκατάσταση της αορτής. Τα τελευταία 50 χρόνια, αυτός ο τύπος χειρουργικής επέμβασης εκτελείται μετά από χρήση χαμηλών θερμοκρασιών για την πρόκληση βαθιάς υποθερμίας, η οποία επιβραδύνει τον μεταβολισμό του σώματος, έτσι ώστε τα όργανα να μπορούν να επιβιώσουν με πολύ λίγο οξυγόνο. Αν και αυτό είναι αποτελεσματικό στην προστασία οργάνων όπως τα νεφρά, μειώνει επίσης την πήξη του αίματος, προκαλώντας υπερβολική αιμορραγία και την ανάγκη για μεταγγίσεις αίματος.

Ο Masumoto και η ομάδα του στο RIKEN BDR έχουν αναζητήσει τρόπους για να επιβραδύνουν τον μεταβολισμό χωρίς να προκαλέσουν υποθερμία. Γνωρίζουμε ότι πολλά ζώα – όπως οι αρκούδες και οι σκίουροι – μπορούν να πέφτουν σε χειμερία νάρκη και ότι παρά τον εξαιρετικά αργό μεταβολισμό κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκης, είναι υγιή όταν ξυπνούν. Ωστόσο, όπως τα περισσότερα ζώα, οι άνθρωποι δεν πέφτουν σε χειμερία νάρκη. Αυτό ήταν το τέλος της ιστορίας μέχρι πριν από μερικά χρόνια, όταν η ομάδα του Sunagawa ανακάλυψε έναν τρόπο να προκαλέσει μια κατάσταση αδρανοποίησης σε ποντίκια, ζώα που κανονικά δεν πέφτουν σε χειμερία νάρκη. «Εάν μπορούμε να τις προκαλέσουμε, υπάρχουν πολλές ευκαιρίες να χρησιμοποιήσουμε καταστάσεις που μοιάζουν με χειμερία νάρκη στην καρδιαγγειακή ιατρική, την αναζωογόνηση ή άλλες περιπτώσεις όπου η προστασία οργάνων από υποθερμία είναι ανεπαρκής ή ακατάλληλη», λέει ο Sunagawa.

Αλλά πρώτα, η αποτελεσματικότητα της τεχνικής πρέπει να δοκιμαστεί σε ζωικά μοντέλα. Η νέα μελέτη είναι η πρώτη κλινική εφαρμογή της τεχνικής και δοκιμάζει την αποτελεσματικότητά της χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο χειρουργικής αορτής σε ποντίκι που απαιτεί κυκλοφορική διακοπή. Προηγούμενες μελέτες της ομάδας έδειξαν ότι ο υπομεταβολισμός σε επίπεδο αδρανοποίησης μπορεί να επιτευχθεί με την ενεργοποίηση ειδικών νευρώνων στον υποθάλαμο του εγκεφάλου, που ονομάζονται νευρώνες Q. Η χημειογενετική βιοτεχνολογία επέτρεψε στους ερευνητές να προκαλέσουν την ενεργοποίηση αυτών των συγκεκριμένων νευρώνων με μια ένεση. Συνέκριναν τέσσερις ομάδες μοντέλων ποντικιών που διέφεραν ως προς το εάν χρησιμοποιήθηκαν χαμηλές θερμοκρασίες για την πρόκληση υπομεταβολισμού και εάν οι νευρώνες Q ενεργοποιήθηκαν ή όχι.

Η νεφρική βλάβη και η νεφρική λειτουργία αξιολογήθηκαν εξετάζοντας τα επίπεδα βιοδεικτών στο αίμα. Η ανάλυση έδειξε ότι ο υπομεταβολισμός που προκαλείται από τους νευρώνες Q σε φυσιολογικές θερμοκρασίες προστάτευε το νεφρό καθώς και εκείνον που προκαλείται από υποθερμία. «Με αυτά τα αποτελέσματα, γνωρίζουμε τώρα ότι καταστάσεις αδρανοποίησης που προκαλούνται από νευρώνες Q μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την προστασία των οργάνων», λέει ο Masumoto.

Ο απώτερος στόχος της έρευνας των Masumoto και Sunagawa είναι να επιβραδύνουν τον μεταβολισμό των ανθρώπων κατά τη διάρκεια χειρουργικής επέμβασης καρδιάς ή για άλλους ιατρικούς λόγους, χρησιμοποιώντας κάποια παραλλαγή αυτής της τεχνικής. Αλλά επειδή οι νευρώνες Q στους ανθρώπους δεν μπορούν να ενεργοποιηθούν επιλεκτικά με τον τρόπο που μπορούν σε πειραματικά κατασκευασμένα ποντίκια, η ομάδα αναζητά τώρα τρόπους για την προστασία των οργάνων κατάντη του εγκεφάλου. «Η ενεργοποίηση των νευρώνων Q πυροδοτεί κάποιο είδος σειράς βιολογικών γεγονότων που επιτρέπουν στα όργανα να υπάρχουν σε υπομεταβολική κατάσταση για μέρες», εξηγεί η Sunagawa. «Μόλις καταλάβουμε τι ακριβώς είναι αυτά τα συμβάντα, είμαστε σίγουροι ότι μπορούμε να τα προκαλέσουμε φαρμακολογικά στο σώμα χωρίς να χρειάζεται να ενεργοποιήσουμε πρώτα τους νευρώνες Q».

Πηγή ιστορίας:

Υλικά που παρέχονται από ΤΟ ΒΑΣΙΛΕΙΟ. Σημείωση: Το περιεχόμενο μπορεί να επεξεργαστεί για στυλ και μήκος.

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *