Биохимические механизмы повреждения мозга в результате инсульта

Повреждение мозга при инсульте обусловлено снижением кровотока. В результате повреждения, в зависимости от локализации и размеров очага поражения, наблюдается потеря сознания, развитие паралича, потеря зрения, речи. Для того, чтобы назначить таким больным соответствующее лечение, необходимо представлять основные механизмы, которые вовлекаются в повреждение мозга при инсульте. Прежде всего, следует знать, что в большинстве случаев инсульт развивается в результате тромбоза мозговых артерий. Поэтому ухудшается снабжение мозга важными для его метаболизма кислородом и глюкозой. Достаточно сказать, что в их отсутствие клетки погибают менее, чем за 1 час. Различают три последовательных стадии в развитии поражения мозга вследствие тромбоза мозговых артерий.

(1) Индукция. Ишемия вызывает деполяризацию нейрональной мембраны, которая приводит к высвобождению глутамата. Это ведет к перевозбуждению одного из 5 глутаматных рецепторов - NMDA (N-метил-D-аспартат) рецепторов на прилежащих нейронах. Как уже указывалось ранее, в результате большие количества Са²⁺ и Na⁺ устремляются в клетку, вызывая её повреждение и гибель. Помимо этого, глутамат стимулирует АМРА (a-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазол пропионовая кислота) рецепторы и каинатные (каинат - соединение, выделенное из морских водорослей) рецепторы, что приводит к дополнительному поступлению Na⁺, а также метаботропные рецепторы. Последние обусловливают расщепление фосфатидилинозитолдифосфата на инозитолтрифосфат и диацилглицерол.

(2) Умножение. Последующее формирование внутриклеточного пула Са²⁺ осуществляется благодаря следующим механизмам: (а) увеличение внутриклеточного Na⁺ активирует переносчики Na⁺/ Са²⁺; (б) деполяризация активирует потенциало-зависимые Са²⁺ каналы; (с) под влиянием инозитол трифосфата Са²⁺ поступает в цитозоль из эндоплазматического ретикулума. Все три механизма благоприятствуют созданию такого уровня Са²⁺ внутри клетки, который стимулирует дополнительное высвобождение глутамата, активирующего все новые близлежащие нейроны.

(3) Экспрессия. Высокий уровень внутриклеточного Са²⁺ активирует Са²⁺-зависимые нуклеазы, протеазы и фосфолипазы. Усиленное расщепление фосфолипидов ведет к образованию фактора, активирующего тромбоциты и усиленному высвобождению арахидоновой кислоты. Образующиеся из арахидоновой кислоты эйкозаноиды могут вызывать сужение сосудов, усугубляя тромбоз. К тому же последующий метаболизм эйкозаноидов ведет к образованию свободных радикалов кислорода, которые вызывают перекисное повреждение липидов мембран нейронов. Поскольку в вышеназванной серии событий глутамату принадлежит решающая роль, весь процесс получил название "глутаматный каскад". В ишемическое повреждение ткани мозга вовлекаются и другие факторы.

Лечение инсульта направлено на снижение повреждения мозга в результате тромбоза. Имеются экспериментальные наработки терапевтических мероприятий, направленных на ограничение глутаматного каскада (табл. 18.5). Назначение в начальный период тромболитической терапии может восстанавливать кровоток. С этой целью изучается возможность использования тканевого активатора плазминогена. Полагают, что при инсульте он может оказаться более приемлемым, чем стрептокиназа. Дело в том, что при применении стрептокиназы существует большая вероятность развития геморрагий, которые могут оказаться катастрофическими для мозга.

Таблица 18.5. Экспериментальные подходы к ограничению глутаматного каскада во время инсульта (3 стадии каскада приведены в тексте выше)

Стадия каскада	Биохимические проблемы	Подходы
Индукция	Избыточное высвобождение глутамата Активация NMDA-рецепторов	Ингибирование синтеза глутумата метионин сульфоксимином. Понижение температуры тела, если она повышена; при этом снижается метаболизм в мозге, тем самым может ингибироваться высвобождение глутамата Применение антагонистов NMDA-рецепторов, таких как декстрофан, CGS 19755 и МК-801
Умножение	Поступление Са²⁺ через потенциал-зависимые Са²⁺- каналы	Для блокирования этих каналов использование производных дигидропиридина (в частности, нимодипина)
Экспрессия	Образование свободных радикалов	Ингибиторы свободных радикалов (в частности, 21-аминостероиды)

В качестве профилактики инсульта необходимо лечить факторы риска, такие как гипертензия, сахарный диабет, курение и гиперлипидемия. При появлении преходящих признаков ишемии в целях снижения угрозы инсульта целесообразно назначение низких доз аспирина.