Везде

ОФРоссийский физиологический журнал им. И.М. Сеченова Russian Journal of Physiology

  • ISSN (Print) 0869-8139
  • ISSN (Online) 2658-655X

Нейропротекторные эффекты локальной поверхностной гипотермии при фокальной ишемии, вызываемой эндотелином-1, в коре головного мозга крыс. I. Электрофизиологический анализ

Вы можете
Код статьи
S2658655X25010057-1
DOI
10.7868/S2658655X25010057
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Закирова Г. Ф.
  • Аффилиация:
    Казанский федеральный университет
    Казанский государственный медицинский университет
Том/ Выпуск
Том 111 / Номер выпуска 1
Страницы
78-94
Аннотация
Локальная терапевтическая гипотермия (ЛТГ) является одним из перспективных методов нейропротекции при ишемии коры головного мозга. Однако эффективность поверхностной ЛТГ в клинически релевантных временных пределах после начала ишемической атаки остается малоизученной. В настоящей работе исследовались нейропротекторные эффекты ЛТГ в модели фокальной ишемии, вызываемой эпипиальной аппликацией вазоконстриктора эндотелина-1 в области соматосенcорной коры головного мозга крыс. Нейропротекторные эффекты ЛТГ оценивались по уровню спонтанной и сенсорно-вызванной электрической активности на различных глубинах коры с использованием линейных погружных матриц электродов. Было обнаружено, что охлаждение поверхности коры до 28°С с помощью элемента Пельтье с задержкой 0, 10 и 60 мин после аппликации эндотелина-1 вызывает значительное уменьшение степени подавления электрической активности в ишемическом очаге по прошествии 3 ч после аппликации эндотелина-1. Нейропротекторные эффекты ЛТГ проявлялись в виде большего уровня частоты спонтанных потенциалов действия нейронов, большей мощности осцилляций полевого потенциала в тета-, альфа- и бета-диапазонах, а также в виде большей амплитуды полевого потенциала и частоты потенциалов действия во время сенсорно-вызванных ответов. Нейропротекторные эффекты ЛТГ обратно коррелировали с задержкой начала ЛТГ и были наиболее выражены при ЛТГ, начатой с минимальной (0 и 10 мин) задержкой после аппликации эндотелина-1. Также было обнаружено, что лишь ЛТГ, начатая одновременно с аппликацией эндотелина-1, задерживает развитие волн распространяющейся деполяризации и что ЛТГ не влияет на амплитуду негативных ультрамедленных потенциалов, вызванных эндотелином-1. В совокупности результаты электрофизиологического анализа указывают на нейропротекторные эффекты поверхностной ЛТГ, особенно выраженные при минимальной задержке ЛТГ после начала ишемического процесса в модели фокальной ишемии, вызываемой эндотелином-1.
Ключевые слова
инсульт ишемия головного мозга электроэнцефалография локальные потенциалы нейропротекция гипотермия
Дата публикации
17.01.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
56

Библиография

  1. 1. Shamalov NA, Stakhovskaya LV, Ivanova GE, Shekhovtsova KV, Lee SC, Skvortsova VI (2013) Results of the federal anti-stroke program in the Russian Federation. Cerebrovasc Diseas 35: 88–88.
  2. 2. Lapchak PA, Zhang JH (2017) The high cost of stroke and stroke cytoprotection research. Translat Stroke Res 8: 307–317. https://doi.org/10.1007/s12975-016-0518-y
  3. 3. Jauch EC, Saver JL, Adams HP, Bruno A, Connors JJ, Demaerschalk BM, Khatri P, Mcmullan PW, Qureshi AI, Rosenfield K, Scott PA, Summers DR, Wang DZ, Wintermark M, Yonas H, Amer Heart Assoc Stroke C, Council Cardiovasc N, Council Peripheral Vasc D, Council Clinical C (2013) Guidelines for the early management of patients with acute ischemic stroke a guideline for healthcare professionals from the American Heart Association. American Stroke Association. Stroke 44: 870–947. https://doi.org/10.1161/STR.0b013e318284056a
  4. 4. Ginsberg MD (2016) Expanding the concept of neuroprotection for acute ischemic stroke: The pivotal roles of reperfusion and the collateral circulation. Progr Neurobiol 145: 46–77. https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2016.09.002
  5. 5. Al-Ajlan FS, Alkhiri A, Alamri AF, Alghamdi BA, Almaghrabi AA, Alharbi AR, Alansari N, Almilibari AZ, Hussain MS, Audebert HJ, Grotta JC, Shuaib A, Saver JL, Alhazzani A (2024) Golden hour intravenous thrombolysis for acute ischemic stroke: a systematic review and meta-analysis. Ann Neurol 96: 582–590. https://doi.org/10.1002/ana.27007
  6. 6. Saver JL, Smith EE, Fonarow GC, Reeves MJ, Zhao X, Olson DM, Schwamm LH, Investig GW-SSC (2010) The "Golden hour" and acute brain ischemia presenting features and lytic therapy in > 30 000 patients arriving within 60 minutes of stroke onset. Stroke 41: 1431–1439. https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.110.583815
  7. 7. Di Biase L, Bonura A, Caminiti ML, Pecoraro PM, Di Lazzaro V (2022) Neurophysiology tools to lower the stroke onset to treatment time during the golden hour: microwaves, bioelectrical impedance and near infrared spectroscopy. Ann Med 54: 2658–2671. https://doi.org/10.1080/07853890.2022.2124448
  8. 8. Reeves MJ, Fonarow GC, Smith EE, Sheth KN, Messe SR, Schwamm LH (2024) Twenty years of get with The Guidelines-Stroke: celebrating past successes, lessons learned, and future challenges. Stroke 55: 1689–1698. https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.124.046527
  9. 9. Kurisu K, Yenari MA (2017) Therapeutic hypothermia for ischemic stroke; pathophysiology and future promise. Neuropharmacology 134: 302–309. https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2017.08.025
  10. 10. Polderman KH (2009) Mechanisms of action, physiological effects, and complications of hypothermia. Crit Care Med 37(7): 186–202. https://doi.org/10.1097/CCM.0b013e3181aa5241
  11. 11. Wassink G, Davidson JO, Dhillon SK, Zhou K, Bennet L, Thoresen M, Gunn AJ (2019) Therapeutic hypothermia in neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy. Curr Neurol Neurosci Rep 19(2): 2. https://doi.org/10.1007/s11910-019-0916-0
  12. 12. Sekhon MS, Ainslie PN, Griesdale DE (2017) Clinical pathophysiology of hypoxic ischemic brain injury after cardiac arrest: a “two-hit” model. Crit Care 21(90): 1–10. https://doi.org/10.1186/s13054-017-1670-9
  13. 13. Бутров АВ, Торосян БД, Чебоксаров ДВ, Махмутова ГР (2019) Терапевтическая гипотермия при поражениях головного мозга различного генеза. Вестн интенсивн терапии им АИ Салтанова 2: 75–81. [Butrov AV, Torosyan BD, Cheboksarov DV, Makhmutova GR (2019) Therapeutic hypothermia in treatment of different cerebral injuries. Ann Сritical Care 2: 75–81. (In Russ)]. https://doi.org/10.21320/1818-474X-2019-2-75-81
  14. 14. Sun YJ, Zhang ZY, Fan B, Li GY (2019) Neuroprotection by therapeutic hypothermia. Front Neurosci 13: 586. https://doi.org/10.3389/fnins.2019.00586.
  15. 15. Cattaneo G, Meckel S (2019) Review of selective brain hypothermia in acute ischemic stroke therapy using an intracarotid, closed-loop cooling catheter. Brain Circ 5(4): 211–217. https://doi.org/10.4103/bc.bc_54_19.
  16. 16. Zhao J, Mu H, Liu L, Jiang X, Wu D, Shi Y (2018) Transient selective brain cooling confers neurovascular and functional protection from acute to chronic stages of ischemia/reperfusion brain injury. J Cereb Blood Flow Metab 39: 1215–1231. https://doi.org/10.1177/0271678X18808174
  17. 17. Assis FR, Narasimhan B, Ziai W, Tandri H (2019) From systemic to selective brain cooling – Methods in review. Brain Circ 5: 179–186. https://doi.org/10.4103/bc.bc_23_19
  18. 18. Nasretdinov A, Evstifeev A, Vinokurova D, Burkhanova-Zakirova G, Chernova K, Churina Z, Khazipov R (2021) Full-Band EEG recordings using hybrid AC/DC-divider filters. eNeuro 8(4): ENEURO.0246-21.2021. https://doi.org/10.1523/ENEURO.0246-21.2021
  19. 19. Mitra PP, Pesaran B (1999) Analysis of dynamic brain imaging data. Biophys J 2: 691–708. https://doi.org/10.1016/S0006-3495 (99)77236-X
  20. 20. Захаров АВ, Захарова ЮП (2023) Eview – программа с открытым исходным кодом для преобразования и визуализации многоканальных электрофизиологических сигналов. Гены и клетки 18(4): 323–330. [Zakharov AV, Zakharova JP (2023) Eview – an open-source program for conversion and visualisation of multichannel electrophysiological signals. Genes and Cells 18(4): 323–330. (In Russ)].
  21. 21. Pettersen KH, Devor A, Ulbert I, Dale AM, Einevoll GT (2006) Current-source density estimation based on inversion of electrostatic forward solution: effects of finite extent of neuronal activity and conductivity discontinuities. J Neurosci Methods 154(1–2): 116–133. https://doi.org/10.1016/j.jneumeth.2005.12.005
  22. 22. Nasretdinov A, Lotfullina N, Vinokurova D, Lebedeva J, Burkhanova G, Chernova K, Zakharov A, Khazipov R (2017) Direct current coupled recordings of Cortical Spreading Depression using silicone probes. Front Cell Neurosci 11: 408. https://doi.org/10.3389/fncel.2017.00408
  23. 23. Sheroziya M, Timofeev I (2015) Moderate cortical cooling eliminates thalamocortical silent states during slow oscillation. J Neurosci 35: 13006–13019. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1359-15.2015
  24. 24. Burkhanova G, Chernova K, Khazipov R, Sheroziya M (2020) Effects of cortical cooling on activity across layers of the rat barrel cortex. Front Syst Neurosci 14: 52. https://doi.org/10.3389/fnsys.2020.00052
  25. 25. Vinokurova D, Zakharov A, Chernova K, Burkhanova-Zakirova G, Horst V, Lemale CL, Dreier JP, Khazipov R (2022) Depth-profile of impairments in endothelin-1 – induced focal cortical ischemia. J Cereb Blood Flow Metab 42(10): 1944–1960. https://doi.org/10.1177/0271678X221107422
  26. 26. Juzekaeva E, Gainutdinov A, Mukhtarov M, Khazipov R (2020) Reappraisal of anoxic spreading depolarization as a terminal event during oxygen-glucose deprivation in brain slices in vitro. Sci Rep 10(1): 18970. https://doi.org/10.1038/s41598-020-75975-w
  27. 27. Vinokurova D, Zakharov AV, Lebedeva J, Burkhanova GF, Chernova KA, Lotfullina N, Khazipov R, Valeeva G (2018) Pharmacodynamics of the glutamate receptor antagonists in the rat barrel cortex. Front Pharmacol 9: 698. https://doi.org/10.3389/fphar.2018.00698
  28. 28. Dreier JP, Major S, Lemale CL, Kola V, Reiffurth C, Schoknecht K, Hecht N, Hartings JA, Woitzik J (2019) Correlates of spreading depolarization, spreading depression, and negative ultraslow potential in epidural versus subdural electrocorticography. Front Neurosci 13: 1–20. https://doi.org/10.3389/fnins.2019.00373
  29. 29. Mingazov B, Vinokurova D, Zakharov A, Khazipov R (2023) Comparative Study of Terminal Cortical Potentials Using Iridium and Ag/AgCl Electrodes. Int J Mol Sci 24(13): 10769. https://doi.org/10.3390/ijms241310769
  30. 30. Major S, Gajovic-Eichelmann N, Woitzik J, Dreier JP (2021) Oxygen-Induced and pH-Induced Direct Current Artifacts on Invasive Platinum/Iridium Electrodes for Electrocorticography. Neurocrit Care 35(Suppl 2): 146–159. https://doi.org/10.1007/s12028-021-01358-2
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека