जन्मजात हृदय रोग में न्यूरोप्रोटेक्शन की वर्तमान स्थिति भाग 2

3. मातृ न्यूरोप्रोटेक्शन-भविष्य के अनुवाद के लिए प्रीक्लिनिकल अध्ययन

टेट्राहाइड्रोबायोप्टेरिन

टेट्राहाइड्रोबायोप्टेरिन (BH4) न्यूरोनल NO सिंथेस फ़ंक्शन का एक प्रमुख घटक है। सेरेब्रल हाइपोक्सिया के दौरान, BH4 का स्तर कम हो जाता है, जिससे न्यूरोनल NO सिंथेस अनकप्लिंग हो जाता है और बाद में NO से पेरोक्सीनाइट्राइट में उत्पादन में बदलाव होता है [59,60]।

टेट्राहाइड्रोबायोप्टेरिन एक महत्वपूर्ण एंटीकोलिनेस्टरेज़ दवा है जिसका उपयोग बुजुर्गों में अल्जाइमर रोग जैसी बीमारियों के इलाज के लिए किया जा सकता है। बीमारी का इलाज करने के अलावा, टेट्राहाइड्रोबायोप्टेरिन याददाश्त में भी सुधार कर सकता है।

शोध से पता चलता है कि टेट्राहाइड्रोबायोप्टेरिन मस्तिष्क में एसिटाइलकोलाइन के स्तर को बढ़ाकर याददाश्त में सुधार कर सकता है। एसिटाइलकोलाइन एक न्यूरोट्रांसमीटर है जो सामान्य मस्तिष्क कार्य और याददाश्त बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। जैसे-जैसे हमारी उम्र बढ़ती है, शरीर में एसिटाइलकोलाइन का स्तर धीरे-धीरे कम होता जाता है, जिससे याददाश्त कमज़ोर होती जाती है। टेट्राहाइड्रोबायोप्टेरिन मस्तिष्क में एसिटाइलकोलाइन के स्तर को फिर से भरने और बनाए रखने में मदद कर सकता है, जिससे याददाश्त बढ़ती है।

इसके अलावा, टेट्राहाइड्रोबायोप्टेरिन चिंता और अवसाद जैसे लक्षणों से भी राहत दिला सकता है, लोगों को अधिक स्थिर महसूस करा सकता है और याददाश्त में सुधार करने में मदद कर सकता है।

इसलिए, टेट्राहाइड्रोबायोप्टेरिन उन लोगों के लिए एक बेहतरीन विकल्प है जिन्हें अपनी याददाश्त में सुधार करने की आवश्यकता है। हालाँकि, किसी भी दवा का उपयोग डॉक्टर के मार्गदर्शन में सावधानी के साथ किया जाना चाहिए और निर्देशानुसार लिया जाना चाहिए। साथ ही, एक स्वस्थ जीवनशैली बनाए रखना भी याददाश्त में सुधार करने का एक महत्वपूर्ण तरीका है, जैसे कि संतुलित आहार, मध्यम व्यायाम और अच्छी नींद बनाए रखना। केवल व्यापक उपाय करके ही आप एक स्वस्थ और खुशहाल जीवन का आनंद ले सकते हैं। यह देखा जा सकता है कि हमें याददाश्त में सुधार करने की आवश्यकता है, और सिस्टांच डेजर्टिकोला याददाश्त में काफी सुधार कर सकता है, क्योंकि सिस्टांच डेजर्टिकोला में एंटीऑक्सिडेंट, एंटी-इंफ्लेमेटरी और एंटी-एजिंग प्रभाव होते हैं, जो मस्तिष्क में ऑक्सीकरण और भड़काऊ प्रतिक्रियाओं को कम करने में मदद कर सकते हैं, जिससे तंत्रिका तंत्र के स्वास्थ्य की रक्षा होती है। इसके अलावा, सिस्टांच डेजर्टिकोला तंत्रिका कोशिकाओं की वृद्धि और मरम्मत को भी बढ़ावा दे सकता है, इस प्रकार तंत्रिका नेटवर्क की कनेक्टिविटी और कार्य को बढ़ाता है। ये प्रभाव याददाश्त, सीखने और सोचने की गति को बेहतर बनाने में मदद कर सकते हैं, और संज्ञानात्मक शिथिलता और न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों के विकास को भी रोक सकते हैं।

याददाश्त बढ़ाने के लिए सप्लीमेंट्स के बारे में जानें

डीएनए के साथ पेरोक्सीनाइट्राइट इंटरैक्शन और प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों के बढ़ते उत्पादन से उत्पन्न होने वाली क्षति एपोप्टोटिक और नेक्रोटिक कोशिका मृत्यु को बढ़ाती है, जो अंततः न्यूरोलॉजिकल चोट में परिणत होती है [61]।

इस प्रकार, हाइपोक्सिया के संदर्भ में BH4 की थकावट को संबोधित करना WMI चोट से बचाने में फायदेमंद हो सकता है। रोमानोविच एट अल के एक हालिया अध्ययन ने तीसरे तिमाही के मानव विकास की नकल करने वाले हाइपोक्सिक चूहे मॉडल में इस परिकल्पना का परीक्षण किया [62]।

अपने प्रयोग में, उन्होंने बताया कि BH4 उपचार ने क्रोनिक हाइपोक्सिया से जुड़े विलंबित माइलिनेशन को रोका और परिपक्व ऑलिगोडेंड्रोसाइट आबादी को कम किया, जबकि व्यापक रूप से एपोप्टोसिस को कम किया, हालांकि विशेष रूप से इनोलिगोडेंड्रोसाइट्स को नहीं। महत्वपूर्ण रूप से, BH4- उपचारित चूहों ने नियंत्रण चूहों की तुलना में संरक्षित मोटर-संवेदी समन्वय दिखाया। ये डेटा आशाजनक हैं, जो प्रसवपूर्व न्यूरोप्रोटेक्टिव थेरेपी के लिए FDA-अनुमोदित एजेंट के संभावित सहायक उपयोग का सुझाव देते हैं।

4. पेरी-ऑपरेटिव न्यूरोप्रोटेक्शन-क्लिनिकल अध्ययन

4.1. कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स

कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स का उपयोग 60 से अधिक वर्षों से हृदय शल्य चिकित्सा में किया जाता रहा है। क्रियाविधि में सीपीबी-संबंधित प्रणालीगत भड़काऊ प्रतिक्रिया का मॉड्यूलेशन [63] और सर्जरी से संबंधित सापेक्ष अधिवृक्क अपर्याप्तता का संभावित प्रतिकार [64] शामिल है।

कई यादृच्छिक नियंत्रित अध्ययनों से पता चला है कि पेरिऑपरेटिव स्टेरॉयड पोस्ट-सीपीबी इन्फ्लेमेटरी मार्करों को कम करते हैं [65-67] हालांकि, सुधारात्मक जन्मजात हृदय शल्य चिकित्सा में कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स का इंट्राऑपरेटिव उपयोग एक अत्यधिक बहस का विषय है [68]। कई परीक्षणों के बावजूद, कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स के दीर्घकालिक न्यूरोलॉजिकल प्रभावों का अध्ययन अभी भी किया जाना बाकी है [69,70]। हाल ही में, ज़ायब्लेव्स्की एट अल द्वारा दो-केंद्र, डबल-ब्लाइंड, यादृच्छिक, प्लेसबो-नियंत्रित परीक्षण के द्वितीयक विश्लेषण ने अंततः मेथिलप्रेडनिसोलोन के न्यूरोप्रोटेक्टिव प्रभावों की एक झलक पेश की [71]।

उन्होंने पाया कि इंट्रा-ऑपरेटिव मेथिलप्रेडनिसोलोन या प्लेसीबो प्राप्त करने वाले रोगियों के बीच 12- महीने बेली-III विकासात्मक स्कोर और पोस्ट-ऑपरेटिव मस्तिष्क चोट बायोमार्कर स्तरों में कोई महत्वपूर्ण अंतर मौजूद नहीं था। वर्तमान में, CPB के साथ हृदय शल्य चिकित्सा से गुजरने वाले शिशुओं में मेथिलप्रेडनिसोलोन की सुरक्षा और प्रभावकारिता की जांच करने वाला चरण 3 परीक्षण चल रहा है।

यह परीक्षण, जब पूरा हो जाएगा, तो अब तक के सबसे बड़े परीक्षणों में से एक होगा और उम्मीद है कि यह जन्मजात हृदय शल्य चिकित्सा के लिए कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स के उपयोग के संबंध में कुछ स्पष्ट उत्तर प्रदान करेगा। (https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03229538, 3 नवंबर 2021 को एक्सेस किया गया)।

4.2. रिमोट इस्केमिक प्रीकंडिशनिंग

इस्केमिक प्रीकंडिशनिंग इस्केमिया-रिपर्फ्यूजन मस्तिष्क की चोट के खिलाफ एक सुरक्षात्मक रणनीति है और इसे हाइपोथर्मिक सर्कुलेटरी अरेस्ट जैसे इस्केमिया की लंबी अवधि से पहले इस्केमिया की क्षणिक अवधि की शुरूआत के रूप में परिभाषित किया गया है [72]। रिमोट इस्केमिक प्रीकंडिशनिंग (आरआईपीसी) की अवधारणा समान है, लेकिन यह क्षणिक इस्केमिया के संपर्क में आने वाले अंग से अलग अंगों की रक्षा करने की अपनी क्षमता से अलग है [72]।

कई पशु अध्ययनों ने स्ट्रोक और हाइपोथर्मिक सर्कुलेटरी अरेस्ट से मस्तिष्क की चोट से बचाव में RIPC के प्रभावों को प्रदर्शित किया है [72–74]। परिणामस्वरूप, इन परिणामों को नैदानिक ​​सेटिंग में अनुवाद करने के लिए कई नैदानिक ​​परीक्षण शुरू किए गए हैं। गेनर एट अल. ने हाल ही में CPB शुरू होने से पहले नवजात शिशुओं में RIPC और शम हस्तक्षेप का मूल्यांकन करने वाला एक यादृच्छिक नियंत्रण परीक्षण प्रकाशित किया है [75]।

उन्होंने समूहों के बीच WMI घटना या WMI मात्रा परिवर्तन में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं पाया। एक अन्य परीक्षण ने पोस्ट-ऑपरेटिव न्यूरॉन-विशिष्ट एनोलेज़ (NSE) और S100B स्तरों को मापते समय न्यूरोडेवलपमेंटल परिणामों में अंतर की इसी तरह की कमी की सूचना दी [76]। हालांकि, उन्होंने RIPC प्राप्त करने वाले रोगियों में पोस्ट-ऑपरेटिव ट्रोपोनिन 1 और क्रिएटिन किनेज-एमबी के स्तर में कमी के साथ कार्डियोप्रोटेक्टिव प्रभाव देखा।

यद्यपि ये अध्ययन आरआईपीसी के तत्काल पश्चात-संचालन प्रभावों की बेहतर समझ प्रदान करते हैं, संयुक्त राज्य अमेरिका में चल रहा एक नैदानिक ​​परीक्षण सीएचडी के रोगियों में 12- महीने के बेली डेवलपमेंटल स्कोर की रिपोर्ट करने वाला पहला परीक्षण होने के कारण आरआईपीसी पर दीर्घकालिक सेटिंग में विस्तार से चर्चा करेगा (https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT01835392, 3 नवंबर 2021 को एक्सेस किया गया)।

4.3. मेसेनकाइमल स्ट्रोमल कोशिकाएं

मेसेनकाइमल स्ट्रोमल कोशिकाएँ (MSC) अपनी इम्यूनोमॉडुलेटरी और पुनर्योजी गुणों के कारण हाइपोक्सिक मस्तिष्क की चोट के लिए एक संभावित चिकित्सीय एजेंट हैं [77]। विभिन्न अध्ययनों से पता चला है कि MSCs अंतर्जात ऑलिगोडेंड्रोसाइट प्रोजेनिटर के सक्रियण के माध्यम से श्वेत पदार्थ के पुनर्मिलन को तेज करते हैं, सबवेंट्रिकुलर ज़ोन तंत्रिका प्रोजेनिटर से न्यूरोजेनेसिस को बढ़ावा देते हैं, और हाइपोक्सिक-इस्केमिक मस्तिष्क आघात के बाद माइक्रोग्लिया सक्रियण को विनियमित करते हैं [78,79]।

हाल ही में प्रयोगशाला में किए गए अध्ययन से पता चला है कि सीपीबी के माध्यम से एमएससी डिलीवरी में तंत्रिका स्टेम/प्रोजेनिटर कोशिकाओं पर सीपीबी के प्रभावों को कम करने और सबवेंट्रिकुलर ज़ोन में न्यूरोब्लास्ट के प्रवास को बढ़ावा देने की क्षमता है [79]। उस अध्ययन में, एमएससी को प्रीऑपरेटिव के बजाय ऑपरेशन के दौरान दिया गया था क्योंकि कार्डियक सर्जरी में सीपीबी का उपयोग धमनी तक पहुँच प्रदान करता है जो शिरापरक इंजेक्शन के दौरान फेफड़ों में एमएससी के नुकसान को रोकता है। डिलीवरी की इस पद्धति की व्यावहारिकता का हाल ही में एक एक्स विवो सीपीबी मॉडल में मूल्यांकन किया गया था।

अध्ययन में पाया गया कि MSC डिलीवरी ऑक्सीजनेटर फ़ंक्शन में हस्तक्षेप नहीं करती है और मेजबान में इम्युनोजेनिक प्रतिक्रिया उत्पन्न नहीं करती है [80]। इन निष्कर्षों ने एक चरण 1 संभावित, ओपन-लेबल, सिंगल-सेंटर अध्ययन की शुरुआत की है जो सीएचडी के रोगियों में एमएससी देने की सुरक्षा और व्यवहार्यता के साथ-साथ किसी भी न्यूरोडेवलपमेंटल, न्यूरोइमेजिंग और पोस्टऑपरेटिव इंफ्लेमेटरी अंतर (https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04236479, 3 नवंबर 2021 को एक्सेस किया गया) का निर्धारण करेगा।

4.4. एरिथ्रोपोइटीन

एरिथ्रोपोइटिन (ईपीओ) की जांच नवजात शिशुओं में संभावित न्यूरोप्रोटेक्टिव फार्माकोलॉजिकल हस्तक्षेप के रूप में की गई है [81]। हालांकि हेंड्रिक एट अल द्वारा चार यादृच्छिक परीक्षणों के पिछले मेटा-विश्लेषण ने प्रदर्शित किया कि ईपीओ ने 18 से 24 महीने की उम्र में मानसिक विकास सूचकांक स्कोर द्वारा मापी गई न्यूरोडेवलपमेंटल हानि के जोखिम को कम किया [82], जूल एट अल द्वारा हाल ही में किए गए यादृच्छिक परीक्षण ने दिखाया कि अत्यधिक समय से पहले जन्मे शिशुओं को उच्च खुराक वाले ईपीओ प्रशासन से 2 वर्ष की आयु में गंभीर न्यूरोडेवलपमेंटल हानि या मृत्यु का जोखिम कम नहीं हुआ [83]।

इसके अलावा, ईपीओ प्रशासन के इंट्राऑपरेटिव और पेरी-ऑपरेटिव प्रभावों पर विशेष रूप से ध्यान केंद्रित करने वाले एक नैदानिक ​​परीक्षण ने नवजात शिशुओं में जीवन के 1 वर्ष में महत्वपूर्ण न्यूरोडेवलपमेंट परिणाम सुधार को दिखाने में विफल रहा, जिन्होंने बड़े जहाजों के डी-ट्रांसपोजिशन, हाइपोप्लास्टिक बाएं हृदय सिंड्रोम, या महाधमनी चाप पुनर्निर्माण के लिए सर्जरी की, हालांकि एक छोटे नमूने के आकार के साथ [84]।

फिर भी, इस अध्ययन से पता चला कि ईपीओ की अध्ययन की गई खुराक नवजात शिशु में सुरक्षित थी और नवजात शिशु की सुधारात्मक सर्जरी के बाद सीएचडी रोगियों में न्यूरोडेवलपमेंट पर ईपीओ के वास्तविक प्रभावों को स्पष्ट करने के लिए भविष्य में उचित रूप से संचालित अध्ययनों की आवश्यकता होगी।

4.5. डेक्समेडेटोमिडाइन
एनेस्थेटिक्स के लंबे समय तक और बार-बार इस्तेमाल से सीएचडी वाले रोगियों में विकासात्मक न्यूरोटॉक्सिसिटी का एक महत्वपूर्ण जोखिम होता है [85,86]। डेक्समेडेटोमिडाइन, एक 2 एड्रेनर्जिक रिसेप्टर एगोनिस्ट, सीएचडी आबादी में इसके न्यूरोप्रोटेक्टिव गुणों का परीक्षण करने के लिए कई अध्ययनों में खोजा गया है [87–89]।

परिणामों ने डेक्समेडेटोमिडाइन प्रशासन और न्यूरोलॉजिकल चोट, एनईएस और एस-100बी के बायोमार्कर के कम स्तर के बीच संबंध को प्रदर्शित किया है, और सीएचडी रोगी आबादी में चल रहे नैदानिक ​​परीक्षणों की शुरुआत की है (https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02492269, 3 नवंबर 2021 को एक्सेस किया गया)।

इसके अलावा सेवोफ्लुरेन और विशिष्ट एनेस्थेटिक्स रणनीतियों के उपयोग में अन्य जांच नैदानिक ​​परीक्षण चरण में डेक्समेडेटोमिडाइन में शामिल हो गई है और हृदय शल्य चिकित्सा से गुजर रहे सीएचडी रोगियों में न्यूरोलॉजिक फ़ंक्शन के संरक्षण को बेहतर ढंग से बढ़ावा देने के तरीके के बारे में मूल्यवान अंतर्दृष्टि उत्पन्न कर सकती है (https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03882788, 3 नवंबर 2021 को एक्सेस किया गया, https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02492269, 3 नवंबर 2021 को एक्सेस किया गया, https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03366597, 3 नवंबर 2021 को एक्सेस किया गया, https://clinicaltrials.gov\protect\leavevmode@ifvmode\kern.5em{}/ct2/show/NCT04484922, 3 नवंबर 2021 को एक्सेस किया गया)।

डेक्समेडेटोमिडाइन की सुरक्षा और प्रभावशीलता के बावजूद, यह ब्रैडीकार्डिया और हाइपोटेंशन सहित हृदय संबंधी विषाक्तता के लिए जाना जाता है। खुराक समायोजन पर विशेष रूप से नवजात शिशुओं के साथ विचार किया जाना चाहिए जिनकी निकासी कम हो गई है [90]

4.6. कड़ा ग्लाइसेमिक नियंत्रण

न्यूरोडेवलपमेंट का मूल्यांकन पेरिऑपरेटिव ग्लाइसेमिक नियंत्रण के संदर्भ में किया गया है। नवजात हाइपोग्लाइसीमिया को प्रतिकूल न्यूरोडेवलपमेंटल परिणामों और हाइपरग्लाइसीमिया को माइक्रोग्लियल सक्रियण और हिप्पोकैम्पल और फ्रंटल कॉर्टेक्स में न्यूरोनल क्षति से जोड़ने वाले अध्ययनों ने नवजात शिशुओं में यूग्लाइसेमिक अवस्था बनाए रखने के महत्व को स्थापित किया है [91,92]।

इससे यह विचार सामने आया है कि सीएचडी वाले नवजात शिशुओं की देखभाल में सख्त ग्लाइसेमिक नियंत्रण की भूमिका हो सकती है। 2016 में, साधवानी एट अल ने सीएचडी रोगियों में शिशु न्यूरोडेवलपमेंट का आकलन करने वाले दो-केंद्र, संभावित, यादृच्छिक परीक्षण के परिणामों की रिपोर्ट की, जिन्हें सख्त ग्लाइसेमिक नियंत्रण या मानक देखभाल के बाद यादृच्छिक रूप से पोस्ट-ऑपरेटिव रूप से दिया गया था, अंततः समूहों के बीच 1 वर्ष की आयु में न्यूरोडेवलपमेंटल स्कोर में कोई अंतर नहीं पाया गया [93]।

इसके अलावा, एगस एट अल द्वारा किए गए एक अध्ययन और उसके पश्चात विश्लेषण से पता चला कि जबकि टाइट ग्लाइसेमिक नियंत्रण समूह में 60 दिनों से अधिक उम्र के शिशुओं में संक्रमण कम हो गया था, टाइट ग्लाइसेमिक नियंत्रण से मृत्यु दर, रहने की अवधि या समग्र संक्रमण दर में कोई अंतर नहीं आया [94]।

4.7. एलोप्यूरिनॉल

ज़ैंथिन ऑक्सीडेज मुक्त ऑक्सीजन रेडिकल्स, विशेष रूप से सुपरऑक्साइड का एक शक्तिशाली स्रोत है। एलोप्यूरिनॉल एक ज़ैंथिन ऑक्सीडेज अवरोधक है, जो ऑक्सीजन रेडिकल्स के उत्पादन को कम करता है [95]। तीव्र हाइपोक्सिया-इस्केमिक मस्तिष्क की चोट के एक कृंतक मॉडल में, एलोप्यूरिनॉल को अपने एंटीऑक्सीडेंट गुणों के माध्यम से मस्तिष्क की चोट को कम करने के लिए दिखाया गया था, जो अनबाउंड आयरन को चीलेट करने और मुक्त हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स को हटाने की क्षमता पर आधारित है [96]।

कई नैदानिक ​​अध्ययनों ने एच.आई.ई. वाले नवजात शिशुओं में संभावित न्यूरोप्रोटेक्टिव प्रभाव को प्रदर्शित किया है। गुनेस एट अल. ने बाद में एच.आई.ई. वाले नवजात शिशुओं के एक छोटे यादृच्छिक नैदानिक ​​परीक्षण में पाया कि एलोप्यूरिनॉल उपचार एक वर्ष की आयु के प्लेसबोट की तुलना में बेहतर विकासात्मक परिणामों से जुड़ा था [97]। दम घुटने वाले रोगियों के एक अलग परीक्षण के चार से पांच साल के अनुवर्ती अध्ययनों में मोटे तौर पर मृत्यु दर या प्रतिकूल विकासात्मक परिणामों में कोई अंतर नहीं दिखा [98]।

हालांकि, उप-समूह विश्लेषण से पता चला है कि एलोप्यूरिनॉल प्राप्त करने वाले मध्यम एचआईई वाले नवजात शिशुओं में मृत्यु दर या गंभीर विकलांगता के रूप में परिभाषित गंभीर प्रतिकूल परिणामों में कमी आई है। जबकि सीएचडी के संदर्भ में एलोप्यूरिनॉल के प्रभाव अज्ञात हैं, इन अध्ययनों ने पशु मॉडल और एन्सेफैलोपैथी वाले नवजात शिशुओं में संभावित लाभ प्रदर्शित किए हैं।

वर्तमान में नीदरलैंड में चल रहा एक संभावित यादृच्छिक चरण 3 परीक्षण सीएचडी रोगियों में एलोप्यूरिनॉल के पेरिऑपरेटिव और प्रसवोत्तर प्रशासन का अध्ययन कर रहा है (https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04217421, 3 नवंबर 2021 को एक्सेस किया गया)।

5. भविष्य के अनुवाद के लिए पेरी-ऑपरेटिव न्यूरोप्रोटेक्शन-प्रीक्लिनिकल अध्ययन

5.1. साँस द्वारा ली गई H2

H2 गैस एक संभावित एजेंट है जो CPB से जुड़ी न्यूरोलॉजिकल चोट को संबोधित करने में सक्षम है। यह ज्ञात है कि सुपरऑक्साइड आयनों की पीढ़ी और उसके बाद विषाक्त हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स का उत्पादन न्यूरोडीजेनेरेटिव और न्यूरोइन्फ्लेमेटरी विकारों में होता है [99]। इन हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स को बेअसर करने के लिए एक अंतर्जात विषहरण तंत्र के बिना, मनुष्य सेलुलर चोट और बढ़े हुए एपोप्टोसिस के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं जो तब होता है जब प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां (ROS) सेलुलर घटकों के साथ परस्पर क्रिया करती हैं [100]। H2 गैस एक कम करने वाले एजेंट के रूप में अपनी भूमिका के माध्यम से इस कमी को पूरा करने में सक्षम हो सकती है [101]।

वास्तव में, एच2- उपचारित कृन्तकों की तुलना केवल चिकित्सीय हाइपोथर्मिया से उपचारित कृन्तकों से करने वाले एक अध्ययन में एच2 गैस उपचार के साथ बेहतर न्यूरोलॉजिकल स्कोर, मायोकार्डियल फ़ंक्शन और उत्तरजीविता को जोड़ा गया है, जो एस्फिक्सिया-प्रेरित कार्डियक अरेस्ट के 5 मिनट बाद किया गया था [102]। इन परिणामों को सीपीबी के मस्तिष्क हाइपोक्सिया के साथ संबंध के साथ जोड़ा गया है, जिससे सीपीबी मॉडल में आगे के अध्ययन की ओर अग्रसर हुआ है। हाल ही में कोल एट अल ने सीपीबी-प्रेरित मस्तिष्क हाइपोक्सिक-इस्केमिक चोट के एनियोनेटल स्वाइन मॉडल में 2.4% एच2 गैस के निरंतर प्री- और पोस्ट-ऑपरेटिव प्रशासन का अध्ययन किया [103]।

उन्होंने पाया कि H2 गैस प्रशासन से तंत्रिका विज्ञान की दृष्टि से अक्षुण्ण उत्तरजीविता की दर में वृद्धि हुई, तंत्रिका विज्ञान संबंधी कमी के स्कोर में सुधार हुआ, तथा MRI और ऊतकवैज्ञानिक विश्लेषण दोनों में WMI की मात्रा कम हुई। इस अध्ययन के सकारात्मक परिणामों ने लेखकों को CHD हृदय शल्य चिकित्सा के साथ-साथ एक्स्ट्राकोर्पोरियल मेम्ब्रेन ऑक्सीजनेशन, मायोकार्डियल इंफार्क्शन और स्ट्रोक की स्थितियों में H2 के संभावित अनुप्रयोगों का सुझाव देने के लिए प्रेरित किया है।

5.2. साँस द्वारा ली गई नाइट्रिक ऑक्साइड

सीपीबी के अलावा, डीप हाइपोथर्मिक सर्कुलेटरी अरेस्ट (डीएचसीए) सीएचडी रोगियों में न्यूरोलॉजिकल चोट के विकास को बढ़ाता है। इसका एक कारण नाइट्रिक ऑक्साइड (एनओ) विनियमित प्रक्रियाओं का विघटन है जिसमें इस्केमिया/रिपर्फ्यूजन, सेरेब्रल ब्लड फ्लो ऑटोरेग्यूलेशन और माइक्रोग्लियल सक्रियण शामिल हैं [104]। बाल चिकित्सा सीपीबी के दौरान इनहेल्ड एनओ (आईएनओ) का उपयोग लोकप्रिय हो गया है और कई परीक्षणों की रिपोर्ट की गई है [105,106]।

ये अध्ययन NO के सूजनरोधी प्रभावों द्वारा निर्धारित पश्चात शल्य चिकित्सा परिणामों में सुधार दर्शाते हैं, लेकिन ये न्यूरोनल सुरक्षा के लिए विशिष्ट नहीं हैं। iNO के उपयोग के लिए आगे के अध्ययनों की आवश्यकता है। iNO मस्तिष्क में ऑक्सीजन की आपूर्ति को संरक्षित करने में एक महत्वपूर्ण कारक, मस्तिष्क ऑटोरेग्यूलेशन को संरक्षित करके अपने न्यूरोप्रोटेक्टिव प्रभावों को लागू करता है। इस तंत्र को TBI के एक पोर्सिन मॉडल में बेहतर ढंग से परिभाषित किया गया था, जिसने दिखाया कि मस्तिष्क ऑटोरेग्यूलेशन की सुरक्षा और हिप्पोकैम्पल चोट में बाद में कमी को एंडोथेलिन1 (ET-1) और एक्स्ट्रासेलुलर सिग्नल-रेगुलेटेड किनेज (ERK)/मिटोजेन-एक्टिवेटेड प्रोटीन किनेज (MAPK) और एक साथ IL-6 अपरेग्यूलेशन के अवरोध के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है [107]।

इन निष्कर्षों का हृदय शल्य चिकित्सा के मॉडल में अनुवाद उचित है क्योंकि टीबीआई और हृदय शल्य चिकित्सा में बिगड़े हुए मस्तिष्क ऑटोरेग्यूलेशन और न्यूरोनल क्षति के परिणाम साझा होते हैं। काजीमोटो एट अल. ने हाल ही में डीएचसीए [104] के साथ हृदय शल्य चिकित्सा की सेटिंग में विशेष रूप से सूअरों के मॉडल में साँस के द्वारा नाइट्रिक ऑक्साइड के विरोधी भड़काऊ प्रभावों की जांच की। अध्ययन से पता चला कि iNO-उपचारित सूअरों में कम न्यूरोनल अध: पतन, छोटे माइक्रोग्लियल सेल बॉडी वॉल्यूम, लंबी डेंड्राइट प्रक्रिया लंबाई और शाखा खंडों और टर्मिनल शाखा बिंदुओं की एक बड़ी मात्रा थी।

कुल मिलाकर ये निष्कर्ष माइक्रोग्लियल सक्रियता में कमी का संकेत देते हैं और iNO के न्यूरोप्रोटेक्टिव तंत्र के पिछले अध्ययनों के साथ संगति बनाए रखते हैं। बुनियादी शोध के ये परिणाम संभवतः भविष्य के नैदानिक ​​अध्ययनों की ओर ले जाएँगे, ताकि न्यूरोनल विकास पर CPB और हृदय शल्य चिकित्सा के हानिकारक प्रभावों को कम करने में iNO की प्रभावशीलता का निर्धारण किया जा सके।

5.3. संपूर्ण शरीर का आवधिक त्वरण

संपूर्ण-शरीर आवधिक त्वरण (pGz) के सुझाए गए न्यूरोप्रोटेक्टिव प्रभाव भी NO-विनियमित मार्गों को संशोधित करने की इसकी क्षमता पर आधारित हैं। सिर से पैर की धुरी के साथ त्वरण और मंदी के एक लयबद्ध पैटर्न के रूप में परिभाषित, घुमक्कड़ को आगे और पीछे धकेलने पर उत्पन्न गति के समान, pGz को स्पंदनशील कतरनी तनाव उत्पादन के माध्यम से एंडोथेलियल नाइट्रिक ऑक्साइड सिंथेस (eNOS) मार्गों को सक्रिय करने के लिए परिकल्पित किया गया है [108]।

इन मार्गों का अपरेगुलेशन, बदले में, उनके एंटी-इंफ्लेमेटरी और एंटी-एपोप्टोटिक गुणों के माध्यम से हृदय और न्यूरोप्रोटेक्टिव प्रभावों को बढ़ावा देता है [109]। कार्डियक सर्जरी में न्यूरोप्रोटेक्शन के लिए एक रणनीति के रूप में pGz प्रीकंडीशनिंग की जांच करने के लिए एक पोर्सिन मॉडल का उपयोग किया गया और eNOS की अपेक्षित सक्रियता और एंटी-एपोप्टोटिक p-Akt/Akt और Bcl/Bax सिग्नलिंग की बढ़ी हुई सक्रियता पाई गई [110]।

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