Научный прорыв позволил исследователям восстановить активность мозга свиньи, который находился в состоянии кислородного голодания (ишемии) почти час после остановки сердца. Успех был достигнут благодаря инновационному подходу: в систему искусственного жизнеобеспечения, предназначенную для реанимации мозга, была интегрирована здоровая печень. Это открытие может стать основой для разработки принципиально новых методов продления критического временного окна для успешной реанимации пациентов после остановки сердца.
Остановка сердца остается одной из самых острых проблем современной медицины, являясь причиной примерно половины всех смертей от сердечно-сосудистых заболеваний. Ежегодно в Европе и США от нее умирают от 375 до 700 тысяч человек. Несмотря на постоянное совершенствование методик сердечно-легочной реанимации (СЛР), показатели выживаемости все еще остаются тревожно низкими, колеблясь в пределах 8–23%.
Главной причиной смерти в таких случаях является необратимое повреждение головного мозга, которое развивается из-за ишемии и последующего реперфузионного шока (повреждения при восстановлении кровотока). Этот каскад патологических процессов запускается практически мгновенно после остановки кровообращения и быстро приводит к полиорганной недостаточности. Считается, что именно дисфункция нескольких органов, особенно в условиях ишемии, серьезно препятствует восстановлению функций мозга даже после успешного возвращения сердечного ритма.
Однако до сих пор конкретная роль других органов (помимо сердца) в этом процессе изучена слабо, что сдерживает разработку эффективных реанимационных стратегий. Ряд наблюдений указывает на возможное влияние функции печени на степень неврологических повреждений. Исследователи из китайского Университета Сунь Ятсена в своем новом исследовании впервые представили прямые экспериментальные доказательства этой связи.
Роль печени в усугублении повреждений мозга
Ранее другие научные группы отмечали, что у 7–21% пациентов, переживших остановку сердца, развивается гипоксический гепатит. Это состояние коррелирует с тяжелым неврологическим дефицитом, длительным пребыванием в реанимации и высокой смертностью. Также известно, что у пациентов с циррозом печени неврологические исходы после реанимации значительно хуже. Эти данные натолкнули китайских ученых на гипотезу о ключевой роли печени в механизме повреждения мозга после остановки сердца.
Для проверки этой гипотезы команда провела эксперименты на 17 лабораторных тибетских свиньях. Животных разделили на четыре группы: две группы подверглись 30-минутной ишемии только мозга, третья группа перенесла одновременную ишемию и мозга, и печени, а четвертая (контрольная) группа ишемии не подвергалась.
Обратите внимание: NASA инвестирует в футуристический телескоп, который будет строить сам себя в космосе.
После эксперимента для детального анализа было проведено патологоанатомическое исследование мозга животных.Результаты оказались красноречивыми: в группе с комбинированной ишемией мозга и печени повреждения мозговой ткани были значительно обширнее, чем в группах с изолированной церебральной ишемией. Наиболее серьезные поражения были зафиксированы в лобных долях. Наименьшие повреждения, как и ожидалось, были в контрольной группе. «Результаты нашей модели глобальной ишемии мозга in vivo четко демонстрируют, что наличие ишемии печени усугубляет поражения головного мозга», — пояснили авторы в статье, опубликованной в журнале «EMBO Molecular Medicine».
Эксперимент по реанимации: печень продлевает "золотой час"
Следующим этапом исследования стала попытка реанимировать ишемизированный мозг с помощью системы экстракорпорального (вне организма) жизнеобеспечения. Ученые использовали технологию нормотермической перфузии (NMP), которая поддерживает в органе нормальную температуру и непрерывно снабжает его кислородом и питательными веществами. Классическая система включает искусственные аналоги сердца, легких и мозга, но в этом эксперименте одна из групп получила дополнительный компонент — здоровую печень. Мозг, перенесший 10-минутную ишемию, подключали к этой сложной системе.
Разница в результатах была поразительной. Мозг, подключенный к системе с печенью, демонстрировал устойчивую электрическую активность на протяжении всех шести часов эксперимента. В то время как мозг в системе без печени показал кратковременное восстановление активности через 30 минут после подключения, которое быстро угасло. Кроме того, в «печеночной» группе были зафиксированы более низкие уровни биомаркера повреждения мозга S100-β, а гистологический анализ выявил лучшую сохранность коры и гиппокампа.
Затем команда решила выяснить, как долго мозг может оставаться в состоянии ишемии, чтобы его еще можно было реанимировать с помощью печени. Мозг подключали к системе с интервалами в 30, 50, 60 и 240 минут после начала ишемии. Оказалось, что восстановление функций возможно даже после 50–60 минут кислородного голодания, причем оптимальным временем является 50 минут. После 60-минутной задержки активность мозга также возобновлялась, но была нестабильной и затухала в течение трех часов. Это указывает на существование реального временного окна, в течение которого реанимация с поддержкой печени может быть эффективной.
«Наши результаты убедительно доказывают, что печень играет критическую роль в патогенезе повреждения мозга после остановки сердца», — резюмируют ученые. Хотя прямое применение этой экстракорпоральной методики к людям в ближайшее время маловероятно, исследование закладывает фундаментальную основу для поиска новых стратегий реанимации, открывая ранее неизведанный путь к спасению жизней.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Ученым удалось восстановить мозговую активность в мозге свиньи, который находился в состоянии ишемии почти час — после остановки сердца.