Влияние ингаляции газообразного водорода при терапевтической гипотермии на церебральную гемодинамику и оксигенацию у асфиксированного поросенка

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 1615 (2023) Цитировать эту статью

785 Доступов

1 Цитаты

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Ранее мы сообщали о нейропротекторном потенциале комбинированной вентиляционной терапии водородным (H2) газом и терапевтической гипотермии (TH) путем оценки краткосрочных неврологических исходов и гистологических данных у 5-дневных неонатальных поросят с гипоксически-ишемической (HI) энцефалопатией. Однако влияние газа H2 на мозговое кровообращение и метаболизм кислорода, а также на прогноз были неизвестны. Здесь мы использовали спектроскопию с временным разрешением в ближнем инфракрасном диапазоне, чтобы сравнить комбинированную вентиляцию газом H2 и TH с только TH. Поросята были разделены на три группы: HI-облучение с нормотермией (NT, n = 10), HI-облучение с гипотермией (TH, 33,5 ± 0,5 °C, n = 8) и HI-облучение с гипотермией плюс вентиляция H2 (TH + H2, 2,1–2,7%, n = 8). Проводили вентиляцию H2 и ТГ, а объем мозговой крови (CBV) и насыщение кислородом церебрального гемоглобина (ScO2) регистрировали в течение 24 часов после инсульта. ОЦК был значительно выше через 24 часа после инсульта в группе TH + H2, чем в других группах. ScO2 был значительно ниже в течение 24 ч после инсульта в группе TH + H2, чем в группе NT. В заключение, комбинированная вентиляция газом H2 и TH увеличивала CBV и снижала ScO2, что может отражать повышенный мозговой кровоток для удовлетворения большей потребности в кислороде для выживших нейронов, по сравнению с только TH.

Терапевтическая гипотермия (ТГ) является единственным стандартным методом лечения, позволяющим минимизировать повреждение головного мозга у новорожденных с гипоксически-ишемической (ГИ) энцефалопатией (ГИЭ), обеспечивая более низкие показатели смертности и инвалидности в возрасте 12–18 месяцев1,2,3. Однако эта терапия не предотвращает повреждение головного мозга у всех младенцев2,4. Для дальнейшего улучшения результатов необходимы новые агенты, которые могут усилить эффекты ТГ.

Газообразный водород (H2) стал основным направлением исследований в неонатальной медицине после открытия его мощных антиоксидантных свойств in vivo и in vitro при заболеваниях взрослых, таких как церебральная ишемия5,6,7. H2 считается антиоксидантом, противовоспалительным и антиапоптотическим средством, которое действует как терапевтический и профилактический антиоксидант, избирательно снижая уровни высокоактивных оксидантов, таких как гидроксильный радикал (•OH) и пероксинитрит (ONOO-), в культивируемых клетках. В качестве дополнения к ТГ мы ранее сообщали о его нейропротекторном потенциале посредством оценки краткосрочных неврологических результатов и гистологических результатов комбинированной терапии у 5-дневных новорожденных поросят с HIE8. В частности, комбинированная вентиляция газом H2 и ТГ лучше помогала при черепно-мозговых травмах по сравнению с применением только ТГ. Однако ни влияние газа H2 на церебральную гемодинамику и оксигенацию, ни его способность улучшать прогноз неизвестны.

Церебральную гемодинамику и оксигенацию следует оценивать у новорожденных с HIE с или без ТГ, поскольку изменения этих параметров могут быть критическими детерминантами тяжести повреждения головного мозга9,10. Трехволновая спектроскопия с временным разрешением в ближнем инфракрасном диапазоне (TRS) — это усовершенствованный режим спектроскопии в ближнем инфракрасном диапазоне (NIRS), который позволяет неинвазивно и непрерывно измерять не только насыщение кислородом церебрального гемоглобина (ScO2), но и абсолютное значение объема церебральной крови (CBV). ) у кровати. Церебральную гемодинамику и метаболизм также можно подавить при успешном лечении асфиксии с помощью TH11. Однако ранее мы сообщали, что поросята с сильно подавленной нервной активностью после HI-инсульта демонстрируют дальнейшее подавление церебральной гемодинамики во время TH после инсульта, включая большее снижение CBV, тогда как поросята с сильно подавленной нервной активностью демонстрируют большее увеличение CBV во время нормотермии после инсульта. оскорбление10. Однако нет сообщений о том, как газ H2 может влиять на церебральную гемодинамику и оксигенацию во время ТГ после инсульта HI.

Мы предположили, что сочетание вентиляции газом H2 с ТГ изменит церебральную гемодинамику и оксигенацию после инсульта HI, тем самым улучшая результаты. Поэтому в этом исследовании мы сравнили изменения CBV и ScO2 после инсульта HI у поросят между комбинированной вентиляцией газом H2 и только TH и TH.