Влияние интракаротидной селективной церебральной гипотермии на размер очага ишемического инсульта в эксперименте


Полный текст:

PDF


Аннотация


Актуальность. Ишемический инсульт является одной из ведущих причин смертности и инвалидизации во всем мире. Одним из перспективных методов профилактики ишемического инсульта является селективная интракаротидная церебральная гипотермия. Однако результаты исследований не позволяют сделать вывод о том, насколько эффективным будет применение этого метода у человека и каким выраженным при этом будет влияние на системную температуру.

Цель. Изучить влияние селективной интракаротидной церебральной гипотермии на размер очага ишемического инсульта у мини-пигов, определить оптимальный период проведения гипотермии и выраженность влияния интракаротидной гипотермии на системную температуру.

Методы. Исследование проводилось на мини-свиньях весом от 30 до 70 кг и включало два этапа. На первом этапе лабораторные животных разделили на две группы: контрольная группа (n = 4) и группа интракаротидной гипотермии в течение 3 ч, захватывающей периоды до и после реперфузии (n = 2). На втором этапе животных также разделили на две группы: группа гипотермии в течение 1,5 ч до реперфузии (n = 2) и группа гипотермии в течение 1,5 ч после реперфузии (n = 2). Методика моделирования ишемического инсульта была одинаковой во всех группах и заключалась в лобно-височной краниотомии и пережатии средней мозговой артерии на 3 ч. Интракаротидную гипотермию осуществляли посредством инфузии в восходящую глоточную артерию 0,9% раствора NaCl, охлажденного до +4 °С. Через 48 ч после начала эксперимента лабораторным животным выполняли магнитно-резонансную томографию головного мозга для определения размера очага инсульта.

Результаты. Размер очага инсульта в контрольной группе составил в среднем 10,75%, в группе гипотермии до реперфузии — 10,95%, а в группе гипотермии после реперфузии — 1,65% объема полушария мозга. Размер очага инсульта в группе гипотермии в течение 3 ч определить не удалось по причине осложнений, развившихся у животных во время операции и послеоперационном периоде. Влияние интракаротидной гипотермии на системную температуру у животного весом 65 кг составило 0,4 °С.

Заключение. Установлено выраженное уменьшение очага ишемического инсульта при интракаротидной гипотермии в течение 1,5 ч после реперфузии. Интракаротидная гипотермия не оказывает выраженного влияния на системную температуру.

Поступила в редакцию 2 мая 2020 г. Исправлена 20 мая 2020 г. Принята к печати 25 мая 2020 г.

Финансирование
Работа выполнена при поддержке гранта Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 18-415-540025).

Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов
Концепция и дизайн работы: Е.И. Фартаков, В.В. Ломиворотов, Е.И. Кретов, А.Р. Таркова
Сбор и анализ данных: Д.У. Малаев, А.А. Бойков, А.А. Прохорихин, Д.В. Волченко, И.С. Зыков, П.О. Селезнев
Написание статьи: Е.И. Фартаков, Д.У. Малаев, А.Р. Таркова
Редактирование статьи: Е.И. Кретов, В.В. Ломиворотов, В.И. Байструков, .И. Грачев, Д.С. Сергеевичев, А.М. Чернявский, Е.И. Кретов
Утверждение окончательной версии: все авторы


Е. И. Фартаков
Приморская краевая клиническая больница № 1, Владивосток
Россия

В. В. Ломиворотов
https://orcid.org/0000-0001-8591-6461
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Новосибирск
Россия

Д. У. Малаев
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Новосибирск
Россия

А. Р. Таркова
https://orcid.org/0000-0002-4291-6047
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Новосибирск
Россия

А. А. Бойков
https://orcid.org/0000-0002-3129-5572
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Новосибирск
Россия

А. А. Прохорихин
https://orcid.org/0000-0002-3247-8290
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Новосибирск
Россия

Д. В. Волченко
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Новосибирск
Россия

И. С. Зыков
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Новосибирск
Россия

П. О. Селезнев
https://orcid.org/0000-0002-8215-4323
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Новосибирск
Россия

В. И. Байструков
https://orcid.org/0000-0003-2883-6574
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Новосибирск
Россия

Н. И. Грачев
Приморская краевая клиническая больница № 1, Владивосток
Россия

Д. С. Сергеевичев
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Новосибирск
Россия

А. М. Чернявский
https://orcid.org/0000-0001-9818-8678
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Новосибирск
Россия

Е. И. Кретов
https://orcid.org/0000-0002-7109-9074
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Новосибирск
Россия

Литература


    1. Feigin V.L., Norrving B., Mensah G.A. Global Burden of Stroke. Circ Res. 2017;120(3):439-48. PMID: 28154096. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.116.308413 
    2. Kim A.S., Cahill E., Cheng N.T. Global stroke belt. Stroke. 2015;46(12):3564-70. PMID: 26486867. https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.115.008226 
    3. McMeekin P., White P., James M.A., Price C.I., Flynn D., Ford G.A. Estimating the number of UK stroke patients eligible for endovascular thrombectomy. Eur Stroke J. 2017;2(4):319-326. PMID: 29900409. https://doi.org/10.1177/2396987317733343 
    4. Go A.S., Mozaffarian D., Roger V.L., Benjamin E.J., Berry J.D., Borden W.B., Bravata D.M., Dai S., Ford E.S., Fox C.S., Franco S., Fullerton H.J., Gillespie C., Hailpern S.M., Heit J.A., Howard V.J., Huffman M.D., Kissela B.M., Kittner S.J., Lackland D.T., Lichtman J.H., Lisabeth L.D., Magid D., Marcus G.M., Marelli A., Matchar D.B., McGuire D.K., Mohler E.R., Moy C.S., Mussolino M.E., Nichol G., Paynter N.P., Schreiner P.J., Sorlie P.D., Stein J., Turan T.N., Virani S.S., Wong N.D., Woo D., Turner M.B., American Heart Association Statistics Committee and Stroke Statistics Subcommittee. Heart disease and stroke statistics—2013 update: a report from the American Heart Association. Circulation. 2013;127(1):e6-e245. PMID: 23239837. https://doi.org/10.1161/CIR.0b013e31828124ad 
    5. Кретов Е.И., Малаев Д.У., Андреев М.А., Требушат Д.В., Грачев Н.И., Бойков А.А., Прохорихин А.А., Таркова А.Р., Байструков В.И. Первый опыт использования прототипа системы для внутрисосудистой тромбэктомии в эксперименте. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2019;23(4):63-72. [Kretov E.I., Malaev D.U., Andreev М.A., Trebushat D.V., Grachev N.I., Boykov A.A., Prokhorikhin A.A., Tarkova A.R., Baystrukov V.I. Combined transcatheter thrombectomy system for treatment of acute ischaemic stroke. Patologiya krovoobrashcheniya i kardiokhirurgiya = Circulation Pathology and Cardiac Surgery. 2019;23(4):63-72. (In Russ.)] http://dx.doi.org/10.21688/1681-3472-2019-4-63-72
    6. Shankaran S., Laptook A.R., Ehrenkranz R.A., Tyson J.E., McDonald S.A., Donovan E.F., Fanaroff A.A., Poole W.K., Wright L.L., Higgins R.D., Finer N.N., Carlo W.A., Duara S., Oh W., Cotten C.M., Stevenson D.K., Stoll B.J., Lemons J.A., Guillet R., Jobe A.H.; National Institute of Child Health and Human Development Neonatal Research Network. Whole-body hypothermia for neonates with hypoxic–ischemic encephalopathy. N Engl J Med. 2005;353(15):1574-84. PMID: 16221780. https://doi.org/10.1056/NEJMcps050929
    7. Johnston M.V., Fatemi A., Wilson M.A., Northington F. Treatment advances in neonatal neuroprotection and neurointensive care. Lancet Neurol. 2011;10(4):372-82. PMID: 21435600. https://doi.org/10.1016/S1474-4422(11)70016-3 
    8. Hypothermia After Cardiac Arrest Study Group. Mild therapeutic hypothermia to improve the neurologic outcome after cardiac arrest. N Engl J Med. 2002;346(8):549-56. PMID: 11856793. https://doi.org/10.1056/NEJMoa012689 
    9. Bernard S.G., Buist M.D., Jones B.M., Silvester W., Gutteridge G., Smith K. Treatment of comatose survivors of out-of-hospital cardiac arrest with induced hypothermia. N Engl J Med. 2002;346(8):557-63. PMID: 11856794. https://doi.org/10.1056/NEJMoa003289 
    10. Lin J.J., Lin C.Y., Hsia S.H., Wang H.S., Chiang M.C., Lin K.L. 72-Hour therapeutic hypothermia improves neurological outcomes in paediatric asphyxia out-of-hospital cardiac arrest – An exploratory investigation. Resuscitation. 2018;133:180-6. PMID: 30142398. https://doi.org/10.1016/j.resuscitation.2018.08.019 
    11. Lascarrou J.-B., Merdji H., Le Gouge A., Colin G., Grillet G., Girardie P., Coupez E., Dequin P.-F., Cariou A., Boulain T., Brule N., Frat J.-P., Asfar P., Pichon N., Landais M., Plantefeve G., Quenot J.-P., Chakarian J.-C., Sirodot M., Legriel S., Letheulle J., Thevenin D., Desachy A., Delahaye A., Botoc V., Vimeux S., Martino F., Giraudeau B., Reignier J. Targeted temperature management for cardiac arrest with nonshockable rhytm. N Engl J Med. 2019;381(24):2327-37. PMID: 31577396. https://doi.org/10.1056/NEJMoa1906661 
    12. De Georgia M.A., Krieger D.W., Abou-Chebl A., Devlin T.G., Jauss M., Davis S.M., Koroshetz W.J., Rordorf G., Warach S. Cooling for Acute Ischemic Brain Damage (COOL AID): a feasibility trial of endovascular cooling. Neurology. 2004;63(2):312-7. PMID: 15277626. https://doi.org/10.1212/01.wnl.0000129840.66938.75 
    13. Hemmen T.M., Raman R., Guluma K.Z., Meyer B.C., Gomes J.A., Cruz-Flores S., Wijman C.A., Rapp K.S., Grotta J.C., Lyden P.D., ICTuS-L Investigators. Intravenous thrombolysis plus hypothermia for acute treatment of ischemic stroke (ICTuS-L): final results. Stroke. 2010;41(10):2265-70. PMID: 20724711. https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.110.592295 
    14. Lyden P., Hemmen T., Grotta J., Rapp K.,  Ernstrom K., Rzesiewicz T., Parker S., Concha M., Hussain S., Agarwal S., Meyer B., Jurf J., Altafullah I., Raman R. Results of the ICTuS 2 Trial (Intravascular Cooling in the Treatment of Stroke 2). Stroke. 2016;47(12):2888-2895. PMID: 27834742. https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.116.014200 
    15. Mattingly T.K., Denning L.M., Siroen K.L., Lehrbass B., Lopez-Ojeda P., Stitt L., Pelz D.M., Das S., Ang L.C., Lee D.H., Lownie S.P. Catheter based selective hypothermia reduces stroke volume during focal cerebral ischemia in swine. J Neurointerv Surg. 2015;8(4):418-22. PMID: 25676148. https://doi.org/10.1136/neurintsurg-2014-011562 
    16. Chen J., Fredrickson V., Ding Y., Jiang L., Luo Y., Ji X. The effect of a microcatheter-based selective intra-arterial hypothermia on hemodynamic changes following transient cerebral ischemia. Neurol Res. 2015;37(3):263-8. PMID: 25310355. https://doi.org/10.1179/1743132814Y.0000000451 
    17. Schwartz A.E., Finck A.D., Stone J.G., Connolly E.S., Edwards N.M., Mongero L. Delayed selective cerebral hypothermia decreases infarct volume after reperfused stroke in baboons. J Neurosurg Anesthesiol. 2011;23(2):124-30. PMID: 21150463. https://doi.org/10.1097/ANA.0b013e3181fa75ca 
    18. Song W., Wu Y.M., Ji Z., Ji Y.B., Wang S.N., Pan S.Y. Intra-carotid cold magnesium sulfate infusion induces selective cerebral hypothermia and neuroprotection in rats with transient middle cerebral artery occlusion. Neurol Sci. 2013;34(4):479-86. PMID: 22466873. https://doi.org/10.1007/s10072-012-1064-3 
    19. Chen J., Fredrickson V., Ding Y., Cheng H., Wang N., Ling F., Ji X. Enhanced neuroprotection by local intra-arterial infusion of human albumin solution and local hypothermia. Stroke. 2012;44(1):260-2. PMID: 23192754. https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.112.675462 
    20. Kurisu K., Abumiya T., Ito M., Gekka M., Osanai T., Shichinohe H., Nakayama N., Kazumata K., Houkin K. Transarterial regional hypothermia provides robust neuroprotection in a rat model of permanent middle cerebral artery occlusion with transient collateral hypoperfusion. Brain Res. 2016;1651:95-103. PMID: 27663968. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2016.09.017 
    21. Chen J., Liu L., Zhang H., Geng X., Jiao L., Li G., Coutinho J.M., Ding Y., Liebeskind D.S., Ji X. Endovascular hypothermia in acute ischemic stroke: a pilot study of selective intra-arterial cold saline infusion. Stroke. 2016;47(7):1933-5. PMID: 27197848. https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.116.012727 
    22. Neimark M.A., Konstas A.A., Lee L., Laine A.F., Pile-Spellman J., Choi J. Brain temperature changes during selective cooling with endovascular intracarotid cold saline infusion: simulation using human data fitted with an integrated mathematical model. J Neurointerv Surg. 2013;5(2):165-71. PMID: 22270331. https://doi.org/10.1136/neurintsurg-2011-010150 
    23. Konstas A.A., Neimark M.A., Laine A.F., Pile-Spellman J. A theoretical model of selective cooling using intracarotid cold saline infusion in the human brain. J Appl Physiol. 2007;102(4):1329-40. PMID: 17170208. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00805.2006 
    24. Yenari M., Kitagawa K., Lyden P., Perez-Pinzon M. Metabolic downregulation: a key to successful neuroprotection? Stroke. 2008;39(10):2910-7. PMID: 18658035. https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.108.514471 
    25. Kurisu K., Yenari M.A. Therapeutic hypothermia for ischemic stroke; pathophysiology and future promise. Neuropharmacology. (2017);134(Pt B):302-309. PMID: 28830757. https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2017.08.025 
    26. Lee J.E., Yoon Y.J., Moseley M.E., Yenari M.A. Reduction in levels of matrix metalloproteinases and increased expression of tissue inhibitor of metalloproteinase-2 in response to mild hypothermia therapy in experimental stroke. J Neurosurg. 2005;103(2):289-97. PMID: 16175859. https://doi.org/10.3171/jns.2005.103.2.0289 
    27. Reinert M., Brekenfeld C., Taussky P., Andres R., Barth A., Seiler R.W. Cerebral revascularization model in a swine. Acta Neurochir Suppl. 2005;94:153-157. PMID: 16060257. https://doi.org/10.1007/3-211-27911-3_25

Фартаков Е. И., Ломиворотов В. В., Малаев Д. У., Таркова А. Р., Бойков А. А., Прохорихин А. А., Волченко Д. В., Зыков И. С., Селезнев П. О., Байструков В. И., Грачев Н. И., Сергеевичев Д. С., Чернявский А. М., Кретов Е. И. Влияние интракаротидной селективной церебральной гипотермии на размер очага ишемического инсульта в эксперименте. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2020;24(0):. http://dx.doi.org/10.21688/1681-3472-2020-0-%25p


DOI: http://dx.doi.org/10.21688/1681-3472-2020-0-%25p

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.