Urazowe uszkodzenie aksonalne (TAI), cecha urazowego uszkodzenia mózgu (TBI), stopniowo ewoluuje w ciągu godzin poprzez upośledzony transport aksonalny i jest i jest uważane za główny czynnik przyczyniający się do zaburzeń funkcji poznawczych. Pomimo różnych badań sugerujących, że interwencje farmakologiczne lub fizjologiczne mogą zmniejszyć TAI, kliniczne terapie neuroprotekcyjne są nadal niedostępne. Edaravone, zmiatacz wolnych rodników zmiatacz wolnych rodników, wykazano, że wywiera działanie neuroprotekcyjne w zwierzęcych modelach kilku zaburzeń mózgu. W tym badaniu, aby ocenić, czy edarawon tłumi TAI po TBI, myszy poddano spadkowi masy ciała i podawano dożylnie edarawon (3,0 mg / kg) lub sól fizjologiczną natychmiast po uderzeniu. Uszkodzenie aksonów i stres oksydacyjny oceniano za pomocą immunohistochemii z przeciwciałami przeciwko białku prekursorowemu amyloidu, markerowi upośledzonego transportu aksonalnego i 8-hydroksy-2'-deoksyguanozyny, markera oksydacyjnego uszkodzenia DNA. Edaravone znacząco hamował uszkodzenie aksonów i stres oksydacyjny w korze mózgowej, ciele modzelowatym i hipokampie 24h po urazie. urazie. Neuroprotekcyjne działanie edarawonu zaobserwowano u myszy otrzymujących 1,0, 3,0 lub 10 mg / kg edarawonu natychmiast po uderzeniu, ale nie po 0,3 mg / kg edarawonu. W przypadku leczenia 1 godzinę po uderzeniu, uszkodzenie aksonów było również znacznie stłumiony i ten efekt terapeutyczny utrzymywał się do 6 godzin po uderzenie. Ponadto testy behawioralne przeprowadzone 9 dni po urazie wykazały deficyty pamięci u myszy z urazem leczonych solą fizjologiczną, które nie były widoczne w grupie leczonej edaravonem. Wyniki te sugerują, że edarawon chroni przed deficytami pamięci po TBI i że w tej ochronie pośredniczy tłumienie TAI i stresu oksydacyjnego. --- Peroksydacja lipidów jest powodowana przez reaktywne formy tlenu (ROS) i jest zaangażowana w urazowe uszkodzenie mózgu (TBI). W związku z tym strategią terapeutyczną dla TBI może być być kontrola peroksydacji lipidów. Jedynym zatwierdzonym do tej pory lekiem blokującym peroksydacji lipidów jest edaravone (MCI-186), nowy zmiatacz wolnych rodników, który wykazał działanie neuroprotekcyjne w ostrym udarze niedokrwiennym. Chociaż edarawon zmiata rodniki hydroksylowe i tlenku azotu, jego wpływ na rodniki alkoksylowe (OR-), które również przyczyniają się do peroksydacji lipidów, jest nieznany. Do tej pory badanie wolnych rodników we krwi było poważnie utrudnione przez trudności techniczne w ich wykrywaniu. trudności techniczne w ich wykrywaniu. Zastosowaliśmy metodę elektronowego rezonansu spinowego (ESR) in vitro i ex vivo. (ESR), wykorzystując 5,5-dimetylo-1-pirolino-N-tlenek jako pułapkę spinową aby zbadać, czy edarawon może zmiatać OR-. Przez zmieszanie methemoglobiny lub ludzkiej krwi z wodoronadtlenkiem tert-butylu, stwierdziliśmy, że ta technika może wykrywać OR- generowane in vitro. Odkryliśmy również, że wygenerowany OR- może być całkowicie wchłonięty przez podanie edarawonu in vitro (400 mikroM). Analiza szyjnej krwi żylnej pobranej od 17 pacjentów z TBI bezpośrednio przed i 20 minut po podaniu edarawonu (30 mg, i.v.) ujawniła wyższe poziomy OR- we krwi nieleczonych pacjentów niż w normalnych kontrolnych próbkach krwi. kontrolnych próbkach krwi. Jednak leczenie edarawonem obniżyło te poziomy OR- o 24,6% (intensywność rodnika = 71,1 +/- 5,2-53,6 +/- 5,2; p < 0,01). Zatem, edarawon może zmiatać OR- i znacznie zmniejszać poziomy tych rodników w u pacjentów po TBI. Opisana tutaj nowatorska metoda ESR ex vivo zapewnia cenny kliniczną miarę stresu oksydacyjnego. --- CEL: Zbadanie ochronnego wpływu edaravonu na ciężki uraz mózgu mózgu (TBI) i jego potencjalnego mechanizmu. METODY: Dwieście siedemdziesiąt trzy samce szczurów Sprague-Dawley (SD) zostały podzielono losowo na cztery grupy: grupa kontrolna (n=45), grupa modelowa (n=88), grupa leczona niskimi dawkami edarawonu (n = 72), grupa leczona wysokimi dawkami edarawonu (n=68). Model szczura TBI został odtworzony przez zrzucenie wagi. Jedną, 6, 24, 48 i 72 godziny po urazie zmiany w tkance mózgowej obserwowano za pomocą światła i mikroskopii elektronowej. Ekspresja fosforylowanej zewnątrzkomórkowej kinazy regulowanej sygnałem zewnątrzkomórkowym 1/2 (p-ERK1/2) określono metodą Western blotting. Wskaźnik szybkość apoptozy neuronów obserwowano za pomocą immunohistochemii i terminal-deoxynucleotidyl transferase mediated dUTP nick end labeling (TUNEL) metoda. Oceny funkcji uczenia się i pamięci przeprowadzono za pomocą labiryntu wodnego Morrisa od 7 do 10 dnia po urazie. WYNIKI: W porównaniu z grupą kontrolną, część neuronów w hipokampie wykazywała zmiany histopatologiczne oznaczające martwicę 6, 24, 48 i 72 godziny po urazie. Poziom ekspresji p-ERK1/2 (pg / jednostkę) wzrósł 1, 6, 24, 48 godzin po urazie (2,05 + lub - 0,40, 4,40 + lub - 0,96, 6,70 + lub - 0,87, 3,67 + lub - 0,28 vs. 0,40 + lub - 0,04, 0,41 + lub - 0,05, 0,43 + lub - 0,06, 0,40 + lub - 0,03), oraz liczba komórek apoptotycznych wzrosła 6, 24, 48, 72 godziny po urazie (9,60 + lub - 2,69, 12,68 + lub - 2,99, 16,94 + lub - 3,92, 25,82 + lub - 4,61 vs. 2,42 + lub - 0,38, 2,58 + lub - 0,57, 2,74 + lub - 0,56, 2,61 + lub - 0,58); okres utajenia do znalezienia platformy bezpieczeństwa (s) był znacząco wydłużony (119,8 + lub - 25,0, 105,6 + lub - 24,5, 98,5 + lub - 21,8, 92,0 + lub - 19,5 vs. 49,5 + lub - 7,5, 32,7 + lub - 6.3, 25.8 + lub - 6.5, 24.8 + lub - 5.5, wszystkie P<0.05). Po leczeniu edaravone, stopień uszkodzenia morfologicznego, poziom p-ERK1/2 i liczba apoptotycznych neuronów, okres utajony do znalezienia platformy bezpieczeństwa był znacznie skrócony (w grupie leczonej niskimi dawkami edarawonu poziom ekspresji p-ERK1/2 po 6, 24, 48 godzinach wynosił 2,46 + lub - 0,22, 4,00 + lub - 0,84, 2,38 + lub - 0,32, a w grupie leczonej wysokimi dawkami edarawonu wynosił 1,67 + lub - 0,15, 1,86 + lub - 0,38, 1,27 + lub - 0,28; w grupie leczonej niską dawką edarawonu, komórki apoptotyczne komórki apoptotyczne po 6, 24, 48, 72 godzinach wynosiły 5,20 + lub - 1,23, 7,10 + lub - 1,72, 9,54 + lub - 1,36, 14,12 + lub - 3,19, a w grupie leczonej wysokimi dawkami edarawonu wynosił 3,40 + lub - 0,49, 4,39 + lub - 0,73, 5,02 + lub - 1,12, 8,78 + lub - 2,16; w w grupie leczonej niskimi dawkami edarawonu, okres utajony do znalezienia platformy bezpieczeństwa przy 7-10 dni wynosił 94,8 + lub - 22,8, 65,2 + lub - 19,0, 62,0 + lub - 16,7, 59,5 + lub - 15,6, a w grupie leczonej wysokimi dawkami edarawonu było to 81,5 + lub - 20,7, 55,4 + lub - 18,5, 40,0 + lub - 12,3, 32,2 + lub - 11,0, wszystkie P<0,05). Wysoka dawka edarawonu wykazał lepszy efekt (wszystkie P<0,05). WNIOSEK: Edaravone daje dobry efekt terapeutyczny w ciężkim TBI, a mechanizm molekularny mechanizm molekularny jest związany z osłabieniem szlaku ERK1/2 i neuronów apoptozą neuronów po ciężkim urazie mózgu. --- Edaravone został pierwotnie opracowany jako silny zmiatacz wolnych rodników i był jest szeroko stosowany w leczeniu zawału mózgu w Japonii od 2001 roku. Opracowano kilka zmiataczy wolnych Zmiatacze wolnych rodników zostały opracowane, a niektóre z nich przeszły do badań klinicznych w leczeniu zawału mózgu. Jeden z takich zmiataczy, edaravone, został zatwierdzony przez organ regulacyjny w Japonii do leczenia pacjentów z zawałem mózgu. Szczególnie interesująca jest do dyfuzji do ośrodkowego układu nerwowego w różnych chorobach neurologicznych. chorobach neurologicznych. Oprócz działania zmiatającego rodniki hydroksylowe, stwierdzono, że edarawon ma korzystny wpływ na stan zapalny, macierz metaloproteinazy, produkcję tlenku azotu i apoptotyczną śmierć komórek. Stwierdzono również, że edarawon ma działanie neuroprotekcyjne w wielu zwierzęcych modelach chorób, w tym udaru mózgu, uszkodzenia rdzenia kręgowego, urazowe uszkodzenie mózgu, choroby neurodegeneracyjne i guzy mózgu. Udowodnione bezpieczeństwo edarawonu po 9 latach stosowania jako zmiatacza wolnych rodników sugeruje, że może on mieć potencjał rozwoju w kierunku skutecznego leczenia wielu schorzeń neurologicznych u ludzi. --- Edaravone (MCI-186) to nowy syntetyczny zmiatacz wolnych rodników, który ma mieć działanie neuroprotekcyjne przed urazem niedokrwiennym. Jest on obecnie stosowany u pacjentów z zawałem mózgu. Tutaj zauważamy korzystne efekty farmaceutyczne edarawonu w eksperymentalnym urazowym uszkodzeniu mózgu u szczurów. W określonych warunki eksperymentalne, edarawon zminimalizował urazowe uszkodzenie mózgu przez działając jako syntetyczny przeciwutleniacz. Badania kliniczne testujące skuteczność edaravone są uzasadnione. --- Informacje o autorze: (1)Medical Genetics Service, Hospital de Clínicas de Porto Alegre, Rua Ramiro Barcelos, 2350, 90035-903 Porto Alegre, RS, Brazylia ; PPG Pharmaceutical Sciences, Universidade Federal do Piauí, 64049-550 Terezina, PI, Brazylia ; Genetics Service, University Hospital, Universidade Federal de Santa Catarina, 88040-900 Florianópolis, SC, Brazylia. --- Uważa się, że hipotermia terapeutyczna (TH) jest spowodowana obniżeniem produkcji wolnych rodników. rodników, choć szczegóły tego procesu pozostają niejasne. Tutaj, badamy zmiany w stresie oksydacyjnym i endogennym biologicznym przeciwutleniaczu podczas TH u pacjentów z zespołem po zatrzymaniu krążenia (PCAS). Do badania włączono dziewiętnastu pacjentów z PCAS. Temperatura mózgu została obniżono do temperatury docelowej 33°C i utrzymywano ją przez 24 godziny. Pacjentów ogrzewano powoli (0,1°C/h, <1°C/dzień). Wytwarzanie reaktywnych reaktywnych metabolitów tlenu (ROM) oceniano w próbkach osocza za pomocą testu d-ROM. Pojemność antyoksydacyjna osocza pojemność przeciwutleniającą mierzono za pomocą biologicznego potencjału przeciwutleniającego (BAP) test. Poziomy d-ROM i BAP podczas etapu hipotermii (33°C) były znacznie obniżone w porównaniu z poziomami przed indukcją TH (P < 0,05), podczas gdy zarówno poziomy d-ROM, jak i BAP wzrosły wraz z ponownym ogrzaniem (33-36 ° C) i były skorelowane z temperaturą mózgu. Kliniczne monitorowanie stresu oksydacyjnego i potencjału antyoksydacyjnego jest przydatne do oceny stanu redoks pacjentów poddawanych TH po PCAS. Dodatkowa terapia wspierająca potencjał antyoksydacyjny na etapie po TH może zmniejszyć niektóre z obserwowanych skutków ubocznych związanych ze stosowaniem TH. związane ze stosowaniem TH. --- Edaravone jest nowym zmiataczem wolnych rodników, który jest klinicznie stosowany w pacjentów z ostrym zawałem mózgu, ale nie był wcześniej stosowany w leczeniu leczeniu urazowego uszkodzenia mózgu (TBI). W tym badaniu zbadaliśmy wpływ podawania edaravonu na TBI u szczurów. W szczególności zastosowaliśmy immunohistochemię do monitorowania proliferacji neuronalnych komórek macierzystych (NSC) wokół obszaru uszkodzonego przez TBI. Dwóm oddzielnym grupom szczurów podawano sól fizjologiczną lub edarawon (3 mg/kg) po TBI, a następnie chronologicznie uśmiercono. Wykorzystaliśmy również techniki ex vivo do izolować NSC z uszkodzonego regionu i obserwować komórki nestin-dodatnie w 1, 3, i 7 dni po TBI zarówno w grupach leczonych solą fizjologiczną, jak i edaravonem. Po 3 dniach po TBI w obu grupach było wiele dużych komórek, które morfologicznie morfologicznie przypominały astrocyty. W 1 i 7 dniu po TBI w grupie otrzymującej sól fizjologiczną było kilka małych komórek nestin-dodatnich. Jednak w grupie edaravone było było wiele dużych komórek nestin-dodatnich w 7 dni po TBI. W 3 i 7 dniu po TBI, liczba komórek nestin-dodatnich w grupie edaravone znacznie wzrosła w porównaniu z grupą otrzymującą sól fizjologiczną. Było ich wiele jednoniciowe DNA-, 8-hydroksy-2'-deoksyguanozyna- i 4-hydroksy-2-nonenal-dodatnich komórek w grupie soli fizjologicznej po TBI, ale tylko kilka takich komórek w grupie edaravone po TBI. Ponadto, prawie wszystkie ssDNA-pozytywne komórki w grupie soli fizjologicznej kolokalizowały z Hu, nestyną i glejowym kwaśnym białkiem i kwaśnym białkiem fibrylarnym (GFAP), ale nie w grupie edarawonu. W w badaniu ex vivo sfery można było wyizolować tylko z uszkodzonej tkanki mózgowej w w grupie soli fizjologicznej po 3 dniach od TBI. Jednak w grupie edaravone, sfery można było wyizolować z uszkodzonej tkanki mózgowej zarówno 3, jak i 7 dni po TBI. Liczba sfer wyizolowanych z uszkodzonej tkanki mózgowej w grupie edaravone wykazała znaczny wzrost w porównaniu z grupą soli fizjologicznej. Sfery wyizolowane zarówno z grupy soli fizjologicznej, jak i edarawonu były immunopozytywne dla nestyny, ale nie dla Tuj1 lub wimentyny. Co więcej, sfery różnicowały się w Tuj1-, GFAP- i O4-dodatnie komórki po 4 dniach hodowli bez bFGF. Wynik ten Wynik ten wskazuje, że sfery były neurosferami złożonymi z NSC, które mogły różnicować się w neurony i glej. Podawanie edarawonu hamowało produkcję wolnych rodników, o których wiadomo, że indukują degenerację neuronów i śmierć komórek po urazie mózgu i chroniło komórki nestin-dodatnie, w tym NSC, z potencjałem z potencjałem do różnicowania się w neurony i glej wokół obszaru uszkodzonego przez TBI. --- 3-metylo-1-fenylo-2-pirazolin-5-on (edaravone), skuteczny zmiatacz wolnych rodników zmiatacz wolnych rodników, zapewnia neuroprotekcję w modelach udaru i u pacjentów. W tym badaniu zbadaliśmy jego działanie neuroprotekcyjne w przewlekłym szczurzym modelu rotenonu modelu choroby Parkinsona. Tutaj wykazaliśmy, że pięciotygodniowe leczenie edaravone zniosło aktywność rotenonu w celu wywołania katalepsji, uszkodzenia mitochondriów i degeneracji neuronów dopaminowych w śródmózgowiu szczurów leczonych rotenonem. To zniesienie można było przypisać przynajmniej częściowo hamowaniu przez edarawon indukowanej rotenonem produkcji reaktywnych form tlenu lub ekspresji apoptotycznego promotora Bax i jego regulację w górę ekspresji pęcherzykowego transportera monoaminowego 2 (VMAT2). Łącznie edarawon może dostarczyć nowych klinicznych klinicznych w leczeniu PD.
Jaka jest rola edaravonu w urazowym uszkodzeniu mózgu?
Wykazano, że edarawon, zmiatacz wolnych rodników, ma działanie neuroprotekcyjne po urazowym uszkodzeniu mózgu. W modelach zwierzęcych wykazano, że edarawon zmniejsza uszkodzenia neuronów poprzez zmiatanie reaktywnych form tlenu (ROS), utrzymuje nienaruszoną autoregulację naczyń mózgowych, zmniejsza utratę neuronów, zmniejsza zaprogramowaną śmierć komórek, obecność cytokin zapalnych, obrzęk mózgu i przepuszczalność bariery krew-mózg (BBB). Edaravone chroni również przed deficytami neurologicznymi i deficytami pamięci po urazowym uszkodzeniu mózgu.