Neugeborenen mit lebensbedrohlichen angeborenen Herzfehler brauchen oft eine Operation am offenen Herzen mit Herz-Lungen-bypass, die die Gefahr der Schädigung des Gehirns. Kritisch Kranken Neugeborenen, die auf eine ECMO sind bei noch höheren Risiko für Gehirn-Verletzung. Unterkühlung oder abkühlen des Körpers können zu verbessern neurologischen Ergebnisse, hat aber Einschränkungen.
Eine neue Studie in einem großen Tier-Modell, veröffentlicht April 29 in der Zeitschrift JACC: Basic, Translational Medicine, deutet darauf hin, dass das hinzufügen einer Spur von Wasserstoff, um die übliche Mischung des atemgases konnte weiter schützen Babys Gehirn.
Wenn der Sauerstoff geht rogue
Wenn Säuglinge sind auf bypass-oder ECMO-Blutfluss ist unterbrochen, verursacht vorübergehende Hypoxie oder niedriger Sauerstoff-Bedingungen. Das Gehirn, ein schweres Sauerstoff-Anwender, ist besonders anfällig für Sauerstoffmangel. Aber der eigentliche Schaden entsteht, wenn die Durchblutung wiederhergestellt ist und Sauerstoff wieder. Zuvor Sauerstoff-beraubten Zellen reagieren auf den plötzlichen Zustrom durch die Bildung von toxischen Chemikalien, bekannt als reaktive Sauerstoff-Spezies, die Schäden der DNA und der Zellmembranen.
„Während der reperfusion Prozess, die Mitochondrien der Zellen überreagieren und am Ende mit Sauerstoff zu verletzen sich selbst“, erklärt John Kheir, MD, ein Kardiologe in Boston Children ‚ s Hospital Cardiac Intensive Care Unit.
Versucht der Körper zu Spülen, diese Chemikalien, aber wenn der Schaden ist sehr stark, das Aufräumen system ist überfordert und Gewebe verletzt sind. Wenn dies geschieht im Gehirn, kann es zu neurologischen Defiziten.
Abschrecken Toxizität
Das ist, wo eingeatmete gas Wasserstoff (H2) kommt in. Das inerte gas tritt in Zellen leicht und harmlos reagiert mit Sauerstoff-Moleküle, bilden Wasser. Kheir gelesen hatte, ein Wahrzeichen Papier aus Japan, die zeigen, dass Wasserstoff ist ein starkes antioxidant; bei Ratten, H2 gepuffert, die Wirkung der reaktiven Sauerstoff-Spezies, deutlich zu unterdrücken-Hirn-Verletzungen, wenn die Versorgung mit Sauerstoff geschnitten wurde und dann wieder ausgewildert.
Kheir und seine Kollegen erhielten einen Zuschuss von der American Heart Association und Children ‚ s Heart Foundation zu testen, die Idee, eine zusätzliche Wasserstoff, zusammen mit Hypothermie, Ferkel undergoing cardiopulmonary bypass. Sie fügten hinzu, 2,4 Prozent Wasserstoff-gas, die Tiere‘ üblichen beatmungsgasen während und nach verhaftet Blutfluss und Hypoxie. Im Vergleich mit den Kontrollen, die behandelten Tiere deutlich besser auf neurologischen Bewertungen. Sie hatten weniger Anfälle, kleinere Bereiche der Gewebeschädigung auf Gehirn-MRT und verminderte Chemische Marker des Gehirns und der Niere Verletzungen in Ihrem Blut.
Bewegen von Patienten
Kheir, der auch ein associate professor an der Harvard Medical School, rüstet sich für test-Wasserstoff-gas in einer klinischen Studie. Da H2 eingeatmet werden können durch konventionelle Ventilatoren, kann es leicht sein, integriert in die klinische workflows, und es wurde bereits getestet, in der Schlaganfall-Patienten in Japan. Kheir glaubt, dass viele Patienten mit einem Risiko für Gehirn Hypoxie könnte möglicherweise profitieren von Wasserstoff, einschließlich Säuglingen Unterziehen angeborene Herz-Operation oder Patienten mit einem Schlaganfall, Herzstillstand oder eine Lungenentzündung.
Der erste geplante Schritt ist eine kleine Sicherheits-Studie an acht gesunden, Erwachsenen Freiwilligen in Boston Kinder. Bezahlt werden die Teilnehmer inhalieren einer Wasserstoff-enthaltenden Mischung zur Eskalation Zeiträume unter enger überwachung. Vorausgesetzt, die Behandlung ist sicher, Kheir dann-Pläne zu erweitern, um eine Phase-II-Studie mit mehreren anderen US-amerikanischen medizinischen Zentren, an denen Patienten mit Herz-Lungen-Wiederbelebung (CPR), die werden dann platziert, die auf eine ECMO.
„Wir haben heute besser in der Wiederbelebung der Patienten und die Herzen beginnen zu schlagen, und sogar einige Notfall-Abteilungen stellen den Patienten auf ECMO“, sagt er. „Aber während dieser Zeit, das Gehirn wird entzogen, Sauerstoff. Was wir tun möchten, ist erstellen einen Zusatz-Therapie, die Billig und einfach zu tun, mildern können Verletzungen bei den überlebenden.“