Neurodegeneratiivsed haigused(NDD-sid) iseloomustab spetsiifiliste haavatavate neuronite populatsioonide progresseeruv või püsiv kadu ajus või seljaajus. NDD-de klassifikatsioon võib põhineda erinevatel kriteeriumidel, sealhulgas neurodegeneratsiooni anatoomilisel jaotusel (näiteks ekstrapüramidaalsed häired, frontotemporaalne degeneratsioon või spinotserebellaarsed ataksiad), primaarsetel molekulaarsetel kõrvalekalletel (näiteks amüloid-β, prioonid, tau või α-sünukleiin) või peamistel kliinilistel tunnustel (näiteks Parkinsoni tõbi, amüotroofne lateraalskleroos ja dementsus). Vaatamata neile erinevustele klassifikatsioonis ja sümptomite esitamises on sellistel häiretel nagu Parkinsoni tõbi (PD), amüotroofne lateraalskleroos (ALS) ja Alzheimeri tõbi (AD) ühised aluseks olevad protsessid, mis viivad neuronite düsfunktsiooni ja lõpuks rakkude surmani.
Kuna nefronhaigused mõjutavad miljoneid inimesi kogu maailmas, hindab Maailma Terviseorganisatsioon, et 2040. aastaks saavad need haigused arenenud riikides teiseks peamiseks surmapõhjuseks. Kuigi konkreetsete haigustega seotud sümptomite leevendamiseks ja ohjamiseks on saadaval mitmesuguseid ravimeetodeid, on nende seisundite progresseerumise aeglustamiseks või ravimiseks endiselt raske leida tõhusaid meetodeid. Hiljutised uuringud näitavad raviparadigmade nihet pelgalt sümptomaatilisest ravist rakkude kaitsemehhanismide kasutamisele edasise halvenemise vältimiseks. Ulatuslikud tõendid näitavad, et oksüdatiivne stress ja põletik mängivad neurodegeneratsioonis keskset rolli, asetades need mehhanismid rakkude kaitse kriitilisteks sihtmärkideks. Viimastel aastatel on alus- ja kliinilised uuringud paljastanud hüperbaarilise hapnikravi (HBOT) potentsiaali neurodegeneratiivsete haiguste ravis.
Hüperbaarilise hapnikravi (HBOT) mõistmine
HBOT hõlmab tavaliselt rõhu tõstmist üle ühe absoluutse atmosfääri (ATA) – rõhu merepinnal – 90–120 minutiks, mis nõuab sageli mitut seanssi, olenevalt ravitavast seisundist. Suurem õhurõhk parandab hapniku kohaletoimetamist rakkudesse, mis omakorda stimuleerib tüvirakkude proliferatsiooni ja kiirendab teatud kasvufaktorite vahendatud paranemisprotsesse.
Algselt põhines HBOT-i rakendamine Boyle-Marriotti seadusel, mis eeldab gaasimullide rõhust sõltuvat vähenemist koos kudede kõrge hapnikutaseme eelistega. On teada, et HBOT-i tekitatud hüperoksilisest seisundist kasu saavad mitmed patoloogiad, sealhulgas nekrootilised koed, kiiritusvigastused, traumad, põletused, kompartmentsündroom ja gaasgangreen, mille on loetlenud Veealuse ja Hüperbaarilise Meditsiini Selts. Märkimisväärselt on HBOT näidanud efektiivsust ka täiendava ravina erinevates põletikulistes või nakkushaiguste mudelites, nagu koliit ja sepsis. Arvestades selle põletikuvastaseid ja oksüdatiivseid mehhanisme, pakub HBOT märkimisväärset potentsiaali neurodegeneratiivsete haiguste ravis.
Hüperbaarilise hapnikravi prekliinilised uuringud neurodegeneratiivsete haiguste korral: 3×Tg hiiremudeli põhjal saadud tulemused
Üks tähelepanuväärsemaid uuringuidkeskendus Alzheimeri tõve (AT) 3×Tg hiiremudelile, mis näitas HBOT-i terapeutilist potentsiaali kognitiivsete häirete leevendamisel. Uuringus osalesid 17-kuused isased 3×Tg hiired võrreldes 14-kuuste isastega C57BL/6 hiirtega, kes olid kontrollrühmaks. Uuring näitas, et HBOT mitte ainult ei parandanud kognitiivset funktsiooni, vaid vähendas oluliselt ka põletikku, naastude koormust ja Tau fosforüülimist – mis on AT patoloogiaga seotud kriitiline protsess.
HBOT-i kaitsvaid toimeid seostati neuroinflammatsiooni vähenemisega. Seda tõendas mikrogliia proliferatsiooni, astroglioosi ja põletikku soodustavate tsütokiinide sekretsiooni vähenemine. Need leiud rõhutavad HBOT-i kahetist rolli kognitiivse soorituse parandamisel ja samal ajal Alzheimeri tõvega seotud neuroinflammatoorsete protsesside leevendamisel.
Teises prekliinilises mudelis kasutati 1-metüül-4-fenüül-1,2,3,6-tetrahüdropüridiini (MPTP) hiiri, et hinnata HBOT-i kaitsemehhanisme neuronaalse funktsiooni ja motoorsete võimete osas. Tulemused näitasid, et HBOT aitas kaasa nende hiirte motoorse aktiivsuse ja haardejõu suurenemisele, mis oli korrelatsioonis mitokondriaalse biogeneesi signaaliülekande suurenemisega, täpsemalt SIRT-1, PGC-1α ja TFAM-i aktiveerimise kaudu. See rõhutab mitokondriaalse funktsiooni olulist rolli HBOT-i neuroprotektiivsetes efektides.
HBOT mehhanismid neurodegeneratiivsete haiguste korral
HBOT-i kasutamise aluspõhimõte neurodegeneratiivsete haiguste (NDD) korral seisneb seoses vähenenud hapnikuvarustuse ja neurodegeneratiivsete muutuste suhtes. Hüpoksiast indutseeritav faktor 1 (HIF-1) mängib keskset rolli transkriptsioonifaktorina, mis võimaldab rakkudel kohaneda madala hapnikurõhuga, ning on seostatud mitmesuguste NDD-dega, sealhulgas Alzheimeri tõve, Parkinsoni tõve, Huntingtoni tõve ja ALS-i puhul, mis teeb sellest olulise ravimisihtmärgi.
Kuna vanus on mitmete neurodegeneratiivsete häirete oluline riskitegur, on HBOT-i mõju uurimine vananemise neurobioloogiale ülioluline. Uuringud on näidanud, et HBOT võib parandada vanusega seotud kognitiivseid häireid tervetel vanematel inimestel.Lisaks ilmnesid eakatel patsientidel, kellel esines olulisi mäluhäireid, pärast HBOT-ga kokkupuudet kognitiivsed paranemised ja suurenenud aju verevool.
1. HBOT-i mõju põletikule ja oksüdatiivsele stressile
HBOT on näidanud võimet leevendada neuroinflammatsiooni raske ajukahjustusega patsientidel. Sellel on võime vähendada põletikuliste tsütokiinide (nagu IL-1β, IL-12, TNFα ja IFNγ) taset, samal ajal kui põletikuvastaste tsütokiinide (nagu IL-10) taset üles reguleerida. Mõned teadlased väidavad, et HBOT-i poolt tekitatud reaktiivsed hapnikuliigid (ROS) vahendavad mitmeid ravi kasulikke toimeid. Järelikult, lisaks rõhust sõltuvale mulle vähendavale toimele ja kõrge koe hapnikuküllastuse saavutamisele, sõltuvad HBOT-iga seotud positiivsed tulemused osaliselt ka toodetud ROS-i füsioloogilisest rollist.
2. HBOT-i mõju apoptoosile ja neuroprotektsioonile
Uuringud on näidanud, et HBOT võib vähendada p38 mitogeen-aktiveeritud proteiinkinaasi (MAPK) fosforüülimist hipokampuses, parandades seeläbi kognitiivseid funktsioone ja vähendades hipokampuse kahjustusi. Nii eraldiseisva HBOT-i kui ka Ginkgo biloba ekstraktiga kombineerituna on leitud, et need vähendavad Baxi ekspressiooni ja kaspaas-9/3 aktiivsust, mille tulemuseks on aβ25-35 poolt indutseeritud apoptoosi kiiruse vähenemine näriliste mudelites. Lisaks näitas teine uuring, et HBOT-i eelkonditsioneerimine indutseeris tolerantsi ajuisheemia vastu, mille mehhanismid hõlmavad SIRT1 ekspressiooni suurenemist koos B-rakulise lümfoomi 2 (Bcl-2) taseme tõusu ja aktiivse kaspaas-3 vähenemisega, rõhutades HBOT-i neuroprotektiivseid ja antiapoptootilisi omadusi.
3. HBOT-i mõju vereringele jaNeurogenees
Katsealuste kokkupuudet HBOT-ga on seostatud mitmete mõjudega kraniaalsele veresoonkonnale, sealhulgas hematoentsefaalbarjääri läbilaskvuse suurendamise, angiogeneesi soodustamise ja tursete vähendamisega. Lisaks kudede hapnikuvarustuse suurenemisele, HBOTsoodustab veresoonte moodustumistaktiveerides transkriptsioonifaktoreid, näiteks vaskulaarset endoteeli kasvufaktorit, ja stimuleerides närvisüsteemi tüvirakkude proliferatsiooni.
4. HBOT-i epigeneetilised mõjud
Uuringud on näidanud, et inimese mikrovaskulaarsete endoteelirakkude (HMEC-1) kokkupuude hüperbaarilise hapnikuga reguleerib oluliselt 8101 geeni, sealhulgas nii üles- kui ka allareguleeritud ekspressiooni, rõhutades antioksüdantide vastuse radadega seotud geeniekspressiooni suurenemist.
Kokkuvõte
HBOT-i kasutamine on aja jooksul teinud märkimisväärseid edusamme, tõestades selle kättesaadavust, usaldusväärsust ja ohutust kliinilises praktikas. Kuigi HBOT-i on uuritud mittesteroidsete närvihaiguste (NDD) näidustusevälise ravina ja selle kohta on läbi viidud mõningaid uuringuid, on endiselt tungiv vajadus rangete uuringute järele, et standardiseerida HBOT-i tavasid nende seisundite ravis. Edasised uuringud on hädavajalikud optimaalse ravisageduse määramiseks ja patsientidele kasulike mõjude ulatuse hindamiseks.
Kokkuvõttes näitab hüperbaarilise hapniku manustamise ja neurodegeneratiivsete haiguste kokkupuutepunkt paljulubavat terapeutiliste võimaluste piiri, mis õigustab edasist uurimist ja valideerimist kliinilises keskkonnas.
Postituse aeg: 16. mai 2025