Neurodegeneratív betegségekAz NDD-ket (National Development Disorders, NDD) az agyban vagy a gerincvelőben található specifikus, sérülékeny neuronális populációk progresszív vagy tartós elvesztése jellemzi. Az NDD-k osztályozása különböző kritériumokon alapulhat, beleértve a neurodegeneráció anatómiai eloszlását (például extrapiramidális rendellenességek, frontotemporális degeneráció vagy spinocerebelláris ataxiák), az elsődleges molekuláris rendellenességeket (például amiloid-β, prionok, tau vagy α-szinuklein) vagy a főbb klinikai tüneteket (például Parkinson-kór, amiotrófiás laterális szklerózis és demencia). Ezen osztályozási és tüneti megjelenési különbségek ellenére az olyan rendellenességek, mint a Parkinson-kór (PD), az amiotrófiás laterális szklerózis (ALS) és az Alzheimer-kór (AD), közös mögöttes folyamatokat mutatnak be, amelyek neuronális diszfunkcióhoz és végül sejthalálhoz vezetnek.
Mivel világszerte milliókat érintenek a neurodegeneratív betegségek, az Egészségügyi Világszervezet becslései szerint 2040-re ezek a betegségek a fejlett országokban a második vezető halálokká válnak. Bár számos kezelés áll rendelkezésre az egyes betegségekhez kapcsolódó tünetek enyhítésére és kezelésére, a betegségek progressziójának lassítására vagy gyógyítására szolgáló hatékony módszerek továbbra sem állnak rendelkezésre. A legújabb tanulmányok a kezelési paradigmák eltolódását jelzik, a puszta tüneti kezeléstől a sejtvédő mechanizmusok alkalmazása felé, a további romlás megelőzése érdekében. Számos bizonyíték utal arra, hogy az oxidatív stressz és a gyulladás kulcsszerepet játszik a neurodegenerációban, és ezeket a mechanizmusokat a sejtek védelme szempontjából kritikus célpontokká pozicionálják. Az elmúlt években az alapkutatások és a klinikai kutatások feltárták a hiperbárikus oxigénterápia (HBOT) lehetőségeit a neurodegeneratív betegségek kezelésében.
A hiperbárikus oxigénterápia (HBOT) megértése
A HBOT jellemzően a nyomás 1 abszolút atmoszféra (ATA) – tengerszinti nyomás – fölé emelését jelenti 90-120 perces időtartamra, ami gyakran több ülést igényel a kezelt állapottól függően. A megnövekedett légnyomás javítja az oxigén sejtekhez való eljutását, ami viszont serkenti az őssejtek szaporodását és fokozza bizonyos növekedési faktorok által közvetített gyógyulási folyamatokat.
A HBOT alkalmazása eredetileg a Boyle-Marriott törvényen alapult, amely a gázbuborékok nyomásfüggő csökkenését, valamint a szövetek magas oxigénszintjének előnyeit feltételezi. Számos olyan patológia létezik, amelyekről ismert, hogy előnyös a HBOT által előidézett hiperoxiás állapot, beleértve a nekrotikus szöveteket, a sugárkárosodásokat, a traumákat, az égési sérüléseket, a rekeszszindrómát és a gázüszkösödést, többek között az Undersea and Hyperbaric Medical Society által felsorolt betegségeket. Figyelemre méltó, hogy a HBOT kiegészítő kezelésként is hatékonynak bizonyult különféle gyulladásos vagy fertőző betegségmodellekben, például vastagbélgyulladásban és szepszisben. Gyulladáscsökkentő és oxidatív mechanizmusainak köszönhetően a HBOT jelentős terápiás lehetőségeket kínál a neurodegeneratív betegségek kezelésében.
Hiperbárikus oxigénterápia preklinikai vizsgálatai neurodegeneratív betegségekben: betekintés a 3×Tg egérmodellbe
Az egyik figyelemre méltó tanulmányaz Alzheimer-kór (AD) 3×Tg egérmodelljére összpontosított, amely bemutatta a HBOT terápiás potenciálját a kognitív deficitek enyhítésében. A kutatásban 17 hónapos hím 3×Tg egereket vizsgáltak, összehasonlítva a kontrollként szolgáló 14 hónapos hím C57BL/6 egerekkel. A tanulmány kimutatta, hogy a HBOT nemcsak a kognitív funkciókat javította, hanem jelentősen csökkentette a gyulladást, a plakkterhelést és a Tau-foszforilációt is – egy kritikus folyamatot, amely az AD patológiájával jár.
A HBOT védő hatásait a neuroinflammáció csökkenésének tulajdonították. Ezt bizonyította a mikroglia proliferáció, az asztrogliózis és a gyulladáskeltő citokinek szekréciójának csökkenése. Ezek az eredmények hangsúlyozzák a HBOT kettős szerepét a kognitív teljesítmény fokozásában, miközben egyidejűleg mérsékli az Alzheimer-kórral összefüggő neuroinflammatorikus folyamatokat.
Egy másik preklinikai modellben 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridin (MPTP) egereket használtak a HBOT neuronális funkcióra és motoros képességekre gyakorolt védő mechanizmusainak értékelésére. Az eredmények azt mutatták, hogy a HBOT hozzájárult a fokozott motoros aktivitáshoz és a fogóerőhöz ezeknél az egereknél, ami korrelált a mitokondriális biogenezis jelátvitelének növekedésével, konkrétan a SIRT-1, a PGC-1α és a TFAM aktiválásán keresztül. Ez kiemeli a mitokondriális funkció jelentős szerepét a HBOT neuroprotektív hatásaiban.
A HBOT mechanizmusai neurodegeneratív betegségekben
A HBOT neurodegeneratív betegségek (NDD) esetén történő alkalmazásának alapelve az oxigénellátás csökkenése és a neurodegeneratív változásokra való hajlam közötti összefüggés. A hipoxia-indukált faktor-1 (HIF-1) központi szerepet játszik transzkripciós faktorként, amely lehetővé teszi a sejtek alkalmazkodását az alacsony oxigénnyomáshoz, és számos NDD-ben, köztük az Alzheimer-kórban, a Parkinson-kórban, a Huntington-kórban és az ALS-ben szerepet játszik, ami kulcsfontosságú gyógyszercélponttá teszi.
Mivel az életkor jelentős kockázati tényező számos neurodegeneratív rendellenesség esetében, a HBOT öregedési neurobiológiára gyakorolt hatásának vizsgálata létfontosságú. Tanulmányok kimutatták, hogy a HBOT javíthatja az életkorral összefüggő kognitív deficiteket egészséges idősebb alanyoknál.Ezenkívül a jelentős memóriakárosodásban szenvedő idős betegek kognitív javulást és fokozott agyi véráramlást mutattak a HBOT-nak való kitettség után.
1. A HBOT hatása a gyulladásra és az oxidatív stresszre
A HBOT kimutatta, hogy képes enyhíteni a neuroinflammációt súlyos agyi diszfunkcióban szenvedő betegeknél. Képes csökkenteni a gyulladáskeltő citokinek (például IL-1β, IL-12, TNFα és IFNγ) szintjét, miközben felemeli a gyulladáscsökkentő citokinek (például IL-10) szintjét. Egyes kutatók szerint a HBOT által termelt reaktív oxigénfajták (ROS) a terápia számos jótékony hatását közvetítik. Következésképpen, a nyomásfüggő buborékcsökkentő hatás és a magas szöveti oxigénszaturáció elérése mellett, a HBOT-hoz kapcsolódó pozitív eredmények részben a termelt ROS fiziológiai szerepétől függenek.
2. A HBOT hatása az apoptózisra és a neuroprotekcióra
Kutatások kimutatták, hogy a HBOT csökkentheti a p38 mitogén-aktivált protein kináz (MAPK) hippocampális foszforilációját, ezáltal javítva a kognitív funkciókat és csökkentve a hippocampális károsodást. Mind az önmagában alkalmazott HBOT, mind a Ginkgo biloba kivonattal kombinálva csökkentette a Bax expresszióját és a kaszpáz-9/3 aktivitását, ami az aβ25-35 által indukált rágcsálómodellekben az apoptózis csökkenéséhez vezetett. Továbbá egy másik tanulmány kimutatta, hogy a HBOT előkezelése toleranciát indukált az agyi ischaemiával szemben, amelynek mechanizmusai közé tartozik a megnövekedett SIRT1 expresszió, a megnövekedett B-sejtes limfóma 2 (Bcl-2) szint és a csökkent aktív kaszpáz-3 mellett, ami aláhúzza a HBOT neuroprotektív és antiapoptotikus tulajdonságait.
3. A HBOT hatása a keringésre ésNeurogenezis
A HBOT-nak való kitettség számos hatással járt a koponya érrendszerére, beleértve a vér-agy gát permeabilitásának fokozását, az angiogenezis elősegítését és az ödéma csökkentését. A szövetek fokozott oxigénellátásának biztosítása mellett a HBOTelősegíti az érrendszer képződéséttranszkripciós faktorok, például vaszkuláris endoteliális növekedési faktor aktiválásával és az idegi őssejtek proliferációjának stimulálásával.
4. A HBOT epigenetikai hatásai
Tanulmányok kimutatták, hogy az emberi mikrovaszkuláris endotélsejtek (HMEC-1) hiperbárikus oxigénnek való kitettsége jelentősen szabályoz 8101 gént, beleértve mind a fel-, mind a leszabályozott expressziót, kiemelve az antioxidáns válaszutakkal összefüggő génexpresszió növekedését.
Következtetés
A HBOT alkalmazása az idők során jelentős előrelépéseket tett, bizonyítva elérhetőségét, megbízhatóságát és biztonságosságát a klinikai gyakorlatban. Bár a HBOT-t a nemi zavarok (NDD) indikáción kívüli kezeléseként vizsgálták, és néhány kutatást is végeztek ezzel kapcsolatban, továbbra is sürgető szükség van szigorú vizsgálatokra a HBOT-gyakorlatok szabványosítására ezen állapotok kezelésében. További kutatásokra van szükség az optimális kezelési gyakoriság meghatározásához és a betegekre gyakorolt jótékony hatások mértékének felméréséhez.
Összefoglalva, a hiperbárikus oxigénterápia és a neurodegeneratív betegségek metszéspontja ígéretes terápiás lehetőségeket mutat, amelyek indokolják a további kutatást és validálást klinikai környezetben.
Közzététel ideje: 2025. május 16.