Молекулярные механизмы нейропротективного эффекта краниоцеребральной гипотермии у новорожденных

Abstract

У 30% новорожденных с гипоксически-ишемической энцефалопатией (ГИЭ) средней степени и у 90% новорожденных с ГИЭ тяжелой степени развиваются тяжелые отдаленные нарушения, включая судороги, умственную отсталость и церебральный паралич [1]. Краниоцеребральная гипотермия (КЦГ) позволяет прервать патогенетический каскад ишемического повреждения и снизить тяжесть поражения головного мозга (ГМ) в результате исключения фазы вторичного энергетического дефицита и апоптоза нейронов. Цель. Охарактеризовать ведущие молекулярные механизмы нейропротективного эффекта КЦГ у новорожденных Методы исследования. Проведен анализ открытых литературных источников по сочетаниям ключевых слов «краниоцеребральная гипотермия», «ишемия головного мозга» и «асфиксия новорожденных» в базах данных www.pubmed.com, www.medline, www.nbuv.gov.ua и www.scholar.google.com. Результаты и их обсуждение. Нейропротективный эффект ГЦГ достигается в результате снижения церебрального метаболизма, уменьшения накопления эксайтотоксических нейромедиаторов, замедления деполяризации клеток, а также подавления высвобождения свободных радикалов кислорода и перекисного окисления липидов клеточных мембран. Кроме того, гипотермия играет роль в подавлении апоптотических процессов в ГМ путем ингибирования ферментов каспаз. ГЦГ также снижает высвобождение провоспалительных интерлейкинов и цитокинов, что приводит к подавлению активации микроглии и тем самым снижает прямую нейротоксичность [2]. Выделяемые в результате локального и общего охлаждения тела молекулы – гормоны холодового шока (cold stress hormones) и белки холодового шока (cold shock proteins) играют важную роль в формировании клеток-предшественников нервной ткани ГМ, а также необходимы для процессов репарации и регенерации поврежденных клеток мозга. Из числа последних на сегодняшний день детально изучены РНК-связывающий мотиф 3 (RBM3), индуцируемый холодом РНК-связывающий белок (CIRBP) и Ретикулон-3 (RTN3A1), оказывающие противовоспалительный, нейропротективный и стимулирующий эффект на клетки ГМ [2]. Кроме того, в роли нейропротекторов выступает ряд молекул, в частности – нестин (нейроэпителиальный стволовой клеточный белок цитоскелета, относящийся к промежуточным филаментам) и β-тубулин III (белок семейства тубулиновых, принимающий участие в нейрогенезе, аксональном наведении и поддержании клеток) [2]. Выводы. Установлено, что ключевыми механизмами нейропротективного эффекта КЦГ выступают снижение уровня метаболизма нервных клеток и образования свободных радикалов, лимитирование развития ишемии в ГМ, уменьшение воспалительных изменений, а также ингибирование эксайтотоксичности и апоптоза. ЛИТЕРАТУРА 1. Wincoop M., de Bijl-Marcus K., Lilien M., van den Hoogen A., Groenendaal F. Effect of therapeutic hypothermia on renal and myocardial function in asphyxiated (near) term neonates: A systematic review and meta-analysis. PLoS ONE. 2021; 16 (2): e0247403. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0247403 2. Usmanov E.Sh., Chubarova M.A., Saidov Sh.Kh. Emerging trends in the use of therapeutic hypothermia as a method for neuroprotection in brain damage (review). Modern Technologies in Medicine 2020; 12(5): 94–105. https://doi.org/10.17691/stm2020.12.5.11