Ишемический каскад

Ишемический (ишемический) каскад представляет собой серию биохимических реакций, которые инициируются в мозге и других аэробных тканях через секунды или минуты ишемии ( недостаточное кровоснабжение). Обычно это вторично по отношению к инсульту, травме или остановке сердца из-за сердечного приступа. Большинство ишемических нейронов умирают из-за активации химических веществ, вырабатываемых во время и после ишемии. Ишемический каскад обычно длится от двух до трех часов, но может длиться несколько дней, даже после восстановления нормального кровотока.

A каскад - это серия событий, в которых одно событие линейно запускает следующее. Таким образом, термин «ишемический каскад» на самом деле неправильный, поскольку события не всегда линейны: в некоторых случаях они являются циклическими, а иногда одно событие может вызывать или быть вызвано несколькими событиями. Кроме того, клетки, получающие разное количество крови, могут проходить через разные химические процессы. Несмотря на эти факты, ишемический каскад в целом можно охарактеризовать следующим образом:

1. Недостаток кислорода вызывает сбой нормального процесса выработки нейроном АТФ для получения энергии.
2. Клетка переключается на анаэробный метаболизм, продуцирующий молочную кислоту.
3. АТФ-зависимые насосы транспорта ионов выходят из строя, в результате чего клетка становится деполяризованной, позволяя ионам, включая кальций (Ca), для поступления в клетку.
4. Ионные насосы больше не могут транспортировать кальций из клетки, и уровни внутриклеточного кальция становятся слишком высокими.
5. Присутствие кальция вызывает высвобождение возбуждающего аминокислоты нейромедиатора глутамата.
6. Глутамат стимулирует рецепторы AMPA и Ca-проницаемые рецепторы NMDA, которые открываются, позволяя большему количеству кальция проникать в клетки.
7. Избыточное проникновение кальция приводит к перевозбуждению клеток и вызывает образование вредных химических веществ, таких как свободные радикалы, реактивный кислород виды и кальцийзависимые ферменты, таких как кальпаин, эндонуклеазы, АТФазы и фосфолипазы, в процессе, называемом эксайтотоксичность. Кальций также может вызывать высвобождение большего количества глутамата.
8. Поскольку клеточная мембрана разрушается фосфолипазами, она становится более проницаемой, и в клетку поступает больше ионов и вредных химических веществ.
9. Митохондрии разрушаются. вниз, высвобождая токсины и апоптотические факторы в клетку.
10. Инициируется каспазный -зависимый апоптоз каскад, в результате чего клетки «совершают самоубийство». "
11. Если клетка умирает в результате некроза, она выделяет глутамат и токсичные химические вещества в окружающую среду. Токсины отравляют близлежащие нейроны, а глутамат может перевозбудить их.
12. Если и когда мозг реперфузируется, ряд факторов приводит к реперфузионному повреждению.
13. воспалительному процессу. реакция возникает, и фагоцитарные клетки поглощают поврежденную, но все еще жизнеспособную ткань.
14. Вредные химические вещества повреждают гематоэнцефалический барьер.
15. отек мозга (отек головного мозга) происходит из-за утечки больших молекул, подобных альбуминам, из кровеносных сосудов через поврежденный гематоэнцефалический барьер. Эти большие молекулы втягивают воду в ткань мозга за собой посредством осмоса. Этот «вазогенный отек » вызывает сдавливание и повреждение ткани мозга (Freye 2011; Acquired Mitochondropathy-A New Paradigm in Western Medicine Explaining Chronic Diseases).

Тот факт, что ишемический каскад включает несколько этапов, заставил врачей подозревать, что для прерывания каскада могут быть произведены нейропротекторы, такие как блокаторы кальциевых каналов или антагонисты глутамата. на одном из шагов, блокируя последующие эффекты. Хотя первоначальные испытания таких нейропротекторных препаратов внушали надежду многим, до недавнего времени клинические испытания на людях нейропротекторов, таких как антагонисты рецепторов NMDA, были безуспешными.