İskemik çağlayan - Ischemic cascade
İskemik (iskemili) kademeli olarak başlatılan biyokimyasal reaksiyonların bir dizi beyin dakika saniye sonra ve diğer aerobik dokularda iskemi (yetersiz kan dolaşımı). Bu tipik ikincil olan inme , yaralanma veya kalp durması nedeniyle kalp krizi . Ölen çoğu iskemik nöron , bunu, iskemi sırasında ve sonrasında üretilen kimyasalların aktivasyonu nedeniyle yapar. İskemik çağlayan genellikle iki ila üç saat sürer, ancak normal kan akışı döndükten sonra bile günlerce sürebilir.
Mekanizma
Bir kaskad , bir olayın diğerini doğrusal bir şekilde tetiklediği bir olay dizisidir. Bu nedenle, "iskemik çağlayan" aslında yanlış bir isimdir, çünkü olaylar her zaman doğrusal değildir: bazı durumlarda bunlar döngüseldir ve bazen bir olay birden fazla olaya neden olabilir veya birden fazla olayın neden olduğu olabilir. Ek olarak, farklı miktarlarda kan alan hücreler farklı kimyasal işlemlerden geçebilir. Bu gerçeklere rağmen, iskemik çağlayan genel olarak şu şekilde karakterize edilebilir:
- Oksijen eksikliği, nöronun enerjinin başarısız olması için ATP yapma normal sürecine neden olur.
- Hücre , laktik asit üreterek anaerobik metabolizmaya geçer .
- ATP'ye bağımlı iyon taşıma pompaları başarısız olur ve hücrenin depolarize olmasına neden olarak kalsiyum (Ca2 + ) dahil iyonların hücreye akmasına izin verir .
- İyon pompaları artık kalsiyumu hücre dışına taşıyamaz ve hücre içi kalsiyum seviyeleri çok yükselir.
- Kalsiyumun varlığı, uyarıcı amino asit nörotransmiter glutamatın salınmasını tetikler .
- Glutamat AMPA reseptörlerini ve Ca2 + -geçirgen NMDA reseptörlerini uyararak hücrelere daha fazla kalsiyum girmesine izin verir.
- Aşırı kalsiyum girişi hücreleri aşırı uyarır ve eksitotoksisite adı verilen bir süreçte serbest radikaller , reaktif oksijen türleri ve kalpain , endonükleazlar , ATPazlar ve fosfolipazlar gibi kalsiyuma bağımlı enzimler gibi zararlı kimyasalların oluşmasına neden olur . Kalsiyum ayrıca daha fazla glutamat salınımına neden olabilir.
- Hücre zarı fosfolipazlar tarafından parçalandıkça daha geçirgen hale gelir ve hücreye daha fazla iyon ve zararlı kimyasal akar.
- Mitokondri parçalanır , hücreye toksinler ve apoptotik faktörler salınır .
- Kaspaz -bağımlı apoptoz kaskad hücrelerin neden başlatılır "intihar".
- Hücre nekroz nedeniyle ölürse , çevresindeki ortama glutamat ve toksik kimyasallar salgılar. Toksinler yakındaki nöronları zehirler ve glutamat onları aşırı uyarabilir.
- Beyin reperfüzyona uğradığında, bir dizi faktör reperfüzyon hasarına yol açar .
- Bir enflamatuar yanıt oluşturulur ve fagositik hücreler hasarlı ancak hala yaşayabilir dokuyu yutar.
- Zararlı kimyasallar kan-beyin bariyerine zarar verir .
- Serebral ödem (beynin şişmesi), albüminler gibi büyük moleküllerin kan damarlarından hasarlı kan beyin bariyerinden sızması nedeniyle oluşur . Bu büyük moleküller onlardan sonra beyin dokusu içine su çekme osmoz . Bu " vazojenik ödem " beyin dokusunun sıkışmasına ve hasar görmesine neden olur (Freye 2011; Edinilmiş Mitokondropati-Kronik Hastalıkları Açıklayan Batı Tıbbında Yeni Bir Paradigma).
Etkilerin azaltılması
İskemik kaskadın bir dizi adımı içermesi, doktorları , kalsiyum kanal blokerleri veya glutamat antagonistleri gibi nöroprotektanların , kaskadın tek bir adımda kesintiye uğratılması için üretilebileceğinden şüphelenmelerine yol açtı . Bu tür nöroprotektif ilaçlar için ilk denemeler birçok kişinin umutlu olmasına yol açsa da, yakın zamana kadar NMDA reseptör antagonistleri gibi nöroprotektanlar ile insan klinik deneyleri başarısız oldu.