ФДП при ишемическом инсульте

Ишемический инсульт у пожилых пациентов лечащихся поглотителями свободных радикалов - гликолитический промежуточный состав:

Предворительное пробное испытание

Mustafa Karaça*, Erol Kiliç*, Betül Yazici*, Sedat Demir* and Jack de la Torre†
*отдел нейрохирургии ,Медицинский центр Ihlas , Бурса , Turkey
†Department of Pathology, School of Medicine, University of California - San Diego, La Jolla, CA, USA

Была проведена оценка безопасности и переносимости поглотителя свободных радикалов с блокировочным действием канала Na+ (диметилсульфоксид dimethyl sulfoxide (DMSO)) совмещенного с гликолитическим посредником и высоким энергетическим субстратом (фруктоза 1,6-дифосфат (FDP)) в группах с наибольшим количеством пожилых пациентов с острой и средней формой ишемического инсульта.

11 пациентов среднего возраста 65 лет получали внутривенно настойки DMSO – FDP дважды в день в среднем 12 дней в то время как 5 контролируемых пациентов (средний возраст 63) получали стандартную терапию. Безопасность и переносимость были оценены с помощью клинических обратных воздействий терапией. Эффективность DMSO – FDP оценивалась размером повреждения МР- томографии, с помощью магнитно-резонансной ангиографии ишемической территории, и с помощью 5-балловой неврологической шкалы которая оценивала –сенсорно-моторную функции и уровень сознания. Результаты показывают что введение препарата безопасно, хорошо переносимо и может оказаться эффективным если принимать в течении 12 часов после начала симптомов. Не было зарегистрировано никаких значительных изменений в кровяном давлении, ЭКГ, сердцебиении, гематологии и биохимических показателях, ни у одного пациента, принимающего DMSO – FDP. Неврологическая оценка после 1,3, и 6 месяцев лечения показала, что у 7-11 (63%) пациентов, принимающих DMSO – FDP достигли «улучшенного» и « значительно улучшенного состояния», в то время, как 1из 5 (20%) стандартно лечащихся пациентов достигли «улучшенного» состояния только в последующие 3 месяца. Это предварительное испытание показало, что DMSO - FDP хорошо переноситься этой группой пожилых пациентов и может снизить неврологическую ограниченность после инсульта. [Neurol Res 2002; 24: 73 - 80]

ключевые слова: Диметилсульфоксид ; фруктоза 1,6- дифосфат; ишемический инсульт; нейрозащита; мозговое кровообращение; клиническое испытание;

ВВЕДЕНИЕ

Около 75 % инсультов приходится на людей в возрасте более 55 лет. Пожилые пациенты более восприимчивы к неврологической ограниченности и неблагоприятным реакциям в ходе лечения препаратами за которыми может следовать церебрально-васкулярный инсульт. Частично по этим причинам, пожилые пациенты обычно не включаются в большие рандомизированные клинические исследования2.

В настоящем исследовании, 11 в основном пожилых пациентов от 45 до 92 лет (средний 65) были выбраны в случайном порядке чтобы получить испытательный препарат состоящий из диметилсульфоксида (DMSO), и фруктозы 1,6- дифосфат(FDP), с острым ишемическим инсультом.

Основная задача настоящих исследований- сравнить безопасность повторных доз при в/в DMSO + FDP, (название продуктаPHA-56 (Фарма21, Портленд, или, США) со стандартным методом лечения. Второй задачей было изучить воздействие такой терапии на посттравматические, неврологические и функциональные нарушения в определенные моменты времени. Перед участием в этом исследовании было получено осведомленное согласие от всех пациентов или от их юридических защитников.

Основная причина использования комбинированного DMSO – FDP на пациентах с ишемическим инсультом основана на клинических экспериментальных данных показывающих полезные свойства DMSO или FDP моно-терапии следуя мозговой и сердечной ишемии. Потому как ни DMSO ни FDP в одиночку не способен воздействовать на полифакториальные метаболические и психологические отклонения найденные у животных и клиническим способом у людей. Считалось что их совместное использование может дать улучшенную нейрозащиту при ишемическом инсульте. Ни один препарат не применялся в случаях с человеческим инсультом. DMSO показал себя как мощный поглотитель гидросиловых радикалов3,4, блокиратор натриевого канала5, микроваскулярный де-аггрегатор6 тромбоцитов, стабилизатор мембран в случаях с сосудистым инсультом и уменьшал внутричерепное давление у людей с серьезными травмами головы13,14. Было зарегистрировано, что DMSO улучшает неврологические и функциональные результаты у животных, включая приматов15-19. has been reported to improve neurologic and functional outcome after stroke in animals, including nonhuman primates. DMSO однако не является основой для аэробного гликолиза, и он не уменьшает вызванный ишемией ацидоз клеток, не влияет на уровень кальция и не увеличивает напрямую синтез ATФ, основное энергетическое топливо для клеток, включая невроз и невроглию.

Было показано, что введение FDP, наоборот, возмещает потерю энергии клетками после ишемии или шока путем увеличения синтеза ATФ20. FDP способен потому что он является усилителем энергетического субстрата, чей истинный ATФ в анаэробном гликолизе в два раза больше, глюкозы. Было показано что FDP способен снизить вредное воздействие клеточного ацидоза вызванного выделением молочной кислоты в результате мозговой ишемии21 и снизить воздействие мозговой ишемической гипоксии22 вероятно способом снижения уровня кальция в сыворотке в течении первых 24 часов после цереброваскулярного инсульта23. Было показано, что FDP улучшает энергопроизводство анаэробно гликолизной патологией следующей за ишемией и шоком. Клинические исследования показали положительное воздействие FDP на инфаркт миокарда20.

Экспериментальное лечение животных с помощью DMSO - FDP показало, что комбинация этих препаратов защищала от неврологического повреждения, сенсорно-моторного дефицита и потери памяти следующими за цереброваскулярной ишемией и травматическими повреждениями мозга24,25. Эти результаты оказались лучше, чем когда каждый адаптоген давался по отдельности. Комбинация DMSO – FDP оказалась безопасной и легко переносимой подопытными животными протестированными спустя 14 дней ежедневного введения24. Именно по этим причинам было начато испытательное исследование с использованием DMSO - FDP для лечения ишемического инсульта.

СУБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

Были изучены 16 пациентов в возрасте 45-92 лет, страдающих острой и умеренной формами ишемического инсульта. Для этого испытания были отобраны пациенты из медицинского центра Ihlas (Бурса, Турция). Средний возраст пациента в группе DMSO - FDP составлял 65 лет (6 мужчин, 5 женщин); 5 пациентов (3 женщины, 2 мужчин) в стандартной группе лечения имели средний возраст 63 года. Диагностика ишемического инсульта была установлена клиническими показателями и симптомами, и с помощью МР-томографией мозга. Пациенты в данном испытании получавшие DMSO - FDP или стандартное лечение имели средние или сильные ухудшения. В группе DMSO - FDP было 8 серьезно больных пациентов, и еще двое больных находились в контролируемой группе.

Были отобраны годные пациенты которые откладывали лечение на более чем 6 часов после случая инсульта, с целью получить либо стандартную терапию состоящую из симптоматической стабилизации жизненных показателей( в.в. жидкости, кислород) и по показаниям, осмотические адаптогены, или внутривенный раствор состоящий из диметисульфоксида (DMSO: 560 мгкг-1, 28% раствор) и фруктозы 1,6- ди фосфат (FDP: 200 мг кг-1) смешанный с 5% глюкозой с водой, принимаемый дважды в день в среднем 12 дней.

Безопасность и переносимость DMSO – FDP были оценены путем записи любых клинических неблагоприятных воздействий в ходе терапии препаратом, с помощью магнитного резонанса и лабораторных данных. Эффективность препарата оценивалась уменьшением размера инфаркта с помощью МР, так же как и любым массовым воздействием, сдвигом средней линии или степени эдемы, а также с помощью свидетельств магнитного резонансной ангиографии о улучшенной перфузии вовлеченных сосудов. Неврологическая и медицинская оценка были осуществлены не задолго до этого, во время, и после лечения а также на 7, 30 и 90 дни терапии. Все кроме одного из 11 пациентов лечащихся экспериментальным препаратом находились под последующим наблюдением в течении 6 месяцев после выписки из стационара. Неврологическая оценка включала сенсорно-моторную функцию пациентов уровень сознания. Чтобы предсказать результат была использована улучшенная шкала измерения (MRS) а также 5- бальная шкала взятая у Tazaki и др.26 для оценки неврологического выздоровления (таблица 1).все пациенты оценивались в соответствии с их повседневным состоянием: 1, заметно улучшено; 2, улучшено; 3 немного улучшено; 4 без изменений; 5, ухудшилось или умер.

Лабораторные и медицинские испытание были проведены до и вовремя лечения в регулярных интервалах. Медицинские показатели тщательно наблюдались и включали кардиоваскулярные испытания, электрокардиограмму, кровяное давление, респираторный уровень, пульс и температуру тела и температуру тела. Лабораторные исследования включали полную гематологию и химические показатели включающие уровень тромбоцитов, протромбин/период частичного тромбопластина, уровень глюкозы в крови, сывороточные электролиты, тесты функций почек и печени а также анализы мочи (азот мочевины крови, глюкоза плазмы, креатин, электролиты).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Не было зарегистрировано смертей которые можно присвоить любой терапии из этой серии пациентов. Таблица 1 показывает все результаты неврологических испытаний по 5-баловой шкале измеряющей поправку после DMSO – FDP и стандартного лечения в последующие 1и 3 месяца у 16 пациентов с ишемическим инсультом. Не было отмечено никаких основных изменений в оценке неврологии пациентов в последующие 3-6 месяцев.

Среднее время лечения в DMSO - FDP группе составляло 8 часов у 3 из11 пациентов и более 12 у остальных 8 пациентов. Из трех пациентов лечившихся в промежутке 6 и 12 часов после инсульта, все показали заметно улучшенное и улучшенное состояние при 1и 3 месяцах последующего лечения DMSO – FDP. Из 8 пациентов которые лечились после 12 часов, трое не показали никаких изменений в их состоянии до лечения, один показал малое улучшение и четверо отметили улучшенное состояние в течении 3месяцев после введения DMSO - FDP среднее время лечения в у 5 контролируемых пациентов составляло 7 часов, из них, 3 пациента немного поправились, 1 пациент имел улучшенное состояние и 1 пациент остался без изменений после 3 месяцев (таблица 1).

Таблица 1
11 пациентов лечащихся PHA-56(диметилсульфоксид +1,6-фруктоза дифосфат) и 5 контролируемых принимающих стандартное лечение следующее за ишемическим инсультом.

возраст и пол каждого пациента показан в отступлении. Время лечения (Tx time) после инсульта отмечено в три периода времени: 1, лечение между 6-12 ч; лечение между 13-48 ч; 3, лучение более 48ч. Для неврологической оценки была использована 5 балловая шкала Tazaki26: 1, Заметно улучшено; 2, улучшено; 3, немного улучшено; 4, без изменений; 5, ухудшенное. Таблица показывает, что 6 (54%) пациентов лечащихся PHA-56 имели заметно улучшенное состояние и улучшенное состояние 1 месяц после лечения в то время как ни один пациент со стандартным курсом лечения не дошел до такого неврологического уровня. На 3 и 6 месяцы лечения (63%) пациентов лечащихся PHA-56 и 1 (20%)- стандартной процедурой показали какое то улучшение. Неврологический статус значительно не изменился у пациентов с продолженным 6 месячным наблюдением.

рисунок 1 A: коронарный T2-weighted spin echo образ показывающий ишемический инсульт в средней левой передней области затрагивающей зрительный бугор, мозолистое тельце, cingulate, и окружающее серое вещество перед лечением (стрелки) B: 8 дней после лечения DMSO - FDP в.в. (стрелка), меньше серого вещества, а также вовлечения зрительного бугра и cingulate региона. Пациент IC мужчина, возраст 63.

случаи и типы побочных эффектов были одинаковы для DMSO – FDP группы т группы стандартной терапии. Не было найдено значительных изменений в кровяном давлении, ЭКГ или уровень сердце биения у пациентов принимающих DMSO - FDP. В регулярных интервалах наблюдалось что уровни глюкозы в сыворотке во всех пациентах после лечения оставались в рамках нормальных показателей на период обследования.

Не наблюдалось никаких неблагоприятных действий препарата ни у одного пациента принимавшего given DMSO - FDP. комбинированное лечение оказалось безопасным и хорошо переносилось в том случае когда препарат давался в.в. дважды в день в среднем 12 дней. Рисунок 1А показывает МРИ пациента IC предшествующее лечению DMSO - FDP. Повреждение распространилось на мозолистое тельце, зрительный бугор и cingulate кору. второе МРИ сделанное в течении 8 дней после двухразовой ежедневной внутри венной терапии DMSO - FDP (рисунок В) показал меньше переднего серого вещества и вовлечения зрительного бугра. Рисунок 2А это МРИ пациента АЕ с территориальным инфарктом большой, левой задней мозговой артерией (ПЦА), побочное массовое воздействие на боковой желудочек, с вовлечением левого зрительного бугра и распространенной эдемой мозгового ствола. Спустя 11 дней после введения DMSO - FDP дважды в день, ежедневно МРИ показывает значительное снижение эдемы, сниженное вовлечение зрительного бугра, и сниженная интенсивность сигнала в сером веществе. Магнитно резонансная ангиограмма (МРА) пациента GK ( рисунок 3В) после инфаркта правой средней церебральной артерии привел к слабому массовому воздействию и большому воздействию гематомы на область основного нервного узла. МРА такого же пациента 8 дней после двухразового ежедневного введения DMSO - FDP показало улучшенную перфузию на территории MCA и сниженное вовлечение области основного нервного узла(Рисунок 3А). Оценка МРИ показала что 7 из 11 пациентов лечащихся DMSO - FDP среди которых 1 из 5 лечившихся стандартным методом имели умеренную или вообще никакой ограниченности(MРИ = 0 - 3) после 3 месяцев.

Рисунок 2 A: T2-утяжеленный SE венечный вид МРИ задней мозговой артерии (ПЦА) тарритория инфаркта до лечения. Видны изменения в белом веществе побочным массовым воздействием на боковой желудочек, вовлечение левого зрительного бугра и распространенный отек вовлекающий ствол мозга(стрелки). B: 11 дней ежедневного введения DMSO - FDP в.в., позволило сильно снизить отек и интенсивность сигналов с предположительным улучшением в сером веществе и вовлечении зрительного бугра (стрелка). пациент АЕ, мужчина, возраст 62. См текст для дополнительной информации о пациенте.

ОБСУЖДЕНИЯ

ишемический инсульт это одна из основных причин смерти и хронической ограниченности в мире где превалируют пожилые1.

Основной задачей полезной фармакотерапии в лечении инсульта должно быть предотвращение дальнейшего повреждения невральной ткани в области ишемии, и если это возможно вернуть поврежденные клетки к нормальной деятельности. Эта«останавливающая и обращающая» нейрозащитная стратегия зависит от многих факторов, которые могут повлиять на результат цереброваскулярного инсульта. Именно по этой причине ее историческое применение в инсультах было менее успешным в прошлом. Однако, одним из золотых стандартов для измерения эффективной инсультовой терапии является уменьшение повреждения, которое включает отек ткани в области ишемии27.

Было показано, что тромболиз с активаторами плазминогена эффективны только в течении 3ч после симптомов ишемического инсульта, после которых тельца ( clot busters) несут высокий риск внутримозгового кровотечения28. После значительного количества клинических неудач при испытаниях недостаток эффективного лечения ишемического инсульта привел экспертов к мнению, что вероятность обнаружения нового адаптогена способного лечить такое состояние оказалась очень мала29. Это относительно пессимистичный взгляд вызванный историческим преследованием «золотой пули» для повреждений мозга предписываемый концепцией, что один препарат способен блокировать или обратить основные патологические события, которые разворачиваются в первые 72 часа после инсульта. Идея инсультового «коктейля» была предложена в прошлом30,31 Но сама смесь двух или более-эффективных составов в одном растворе которые могут работать в сочетании и все равно сохранять уровень относительной безопасности, далека от простого поскольку должны совпасть строгие терапевтические и правительственные регулирующие процессы.

Настоящая комбинация диметилсульфоксида 1,6-дифосфат (DMSO - FDP) это попытка адресовать основные патологические события, связанные с ишемическим инсультом. Эти события принимаются как: формирование чрезмерных гидросиловых радикалов ведущих к окислительному стрессу32,истощению энергии субстрата33, ответная реакция на воспаление34,35, снижение CBF36,37, мозговой отек37,(экситоксичность) excitotoxicity38,39, агрегация тромбоцитов в микро-циркуляци40 активация сывороточного канала41. leading to oxidative stressenergy substrate depletioninflammatory response reductionbrain excitotoxicity38,39, platelet aggregation in the micro-circulation40 and sodium channel activation

Комбинация DMSO - FDP может быть нацелена на патологическое формирование отека мозга, свободные радикалы, воспаление и активацию канала Na+ , в то время как улучшая CBF и истощение энергии субстрата (Рисунок 4). К примеру, DMSO был показан как мощный поглотитель свободных радикалов3,4,9 с противовоспалительным и стабилизирующим мембраны действием42,43. DMSO может снизить отек мозга и воздействия ишемического инсульта у животных, включая приматов и так же как и у людей9-12,44-46. DMSO также повышает CBF в различных клинических и экспериментальных мозговых инсультах, вероятно в результате снижения отека тканей, де-агрегируя выделение тромбоцитов и снижая цереброваскулярное сопротивление6,5-19. препараты блокирующие, было отмечено, что зависящие от напряжения Na+ каналы проявляют сильное нейрозащитное действе в подопытных животных с мозговой гипоксией/ишемией, также ряд клинических испытаний в настоящий момент проверяет действие этого класса препаратов на ишемический инсульт41,37-49. DMSO показан как эффективный блокировщик канала Na+ и это свойство может частично объяснить полезное действие при введении настоящей гоуппе пациентов5.

Рисунок 3

Рисунок3: Сагиттальный обзор магнитно резонансной ангиографии внутренней области каротидной артерии показывающей инфаркт правой средней мозговой артерии () малым массовым воздействием, большая гематома и сдвиг средней линии вовлекающий подкорковые узлы перед лечением (стрелки, В,С). 8 дней ежедневных DMSO - FDP настоек не произвели изменений в размере гематомы (как и ожидалось), но увеличенные настойки в ишемической области СМА с меньшим вовлечением подкорковых узлов (стрелка А) и немного увеличенный обзор улучшения тока СМА (стрелка D). Пациент GK женщина, возраст 80

FDP также имеет несколько необычных биологических свойств которые оказались важными в лечении ишемического инсульта. FDP природный высокоэнергетический субстрат чья основная функция- через анаэробный гликолитический снабжать клетки энергией. Его введение в мозг ненонатальной крысы во время ишемической гипоксии улучшило метаболизм50 вероятно через увеличение выработки ATФ20.

Сохранение клеточного уровня ATФ может предотвратить или замедлить негативные последствия биохимического каскада, который как известно появляется после мозговой ишемии . Внешнее использование FDP может вернуть ATФ и окислительное фосфорилирование увеличивая производство энергии в основном кислотном цикле когда есть признаки удлиненной гипоперфузии5. FDP показывает свойства поглотителя свободных радикалов20 несмотря на то, что они не такие n сильнодействующие как в DMSO3. Опыты на животных в нашей и других лабораториях4,9,10,15-23 показали эффективное действие DMSO и FDP при использовании поодиночке инсультах ЦНС. Но лишь их совместное введение, при повреждение мозга используя один состав, вызвало значительное улучшение результатов24,25. Введение DMSO - FDP при мозговой травме25 у стареющих крыс способствовало 14 неделям мозговой гипоперфузии24, это показало, что это сочетание способно1, защищать нейроны от механического и психологического повреждения; 2, снижать сенсорно-моторные дефициты следующие за повреждениями мозга; 3, восстанавливать визуально-пространственную (visuospatial) потерю памяти во время хронической ишемии у пожилых крыс; 4, восстановить синтез протеина; 5, снизить астроглиальную реактивность24,25. Недавнее исследование показало что DMSO способен предупредить вызванную глутаматом экситотоксикационную смерть клетки культивированную гиппокампальными нейронами и предупредить чрезмерное кальциевый приток в эти клетки52, очень важный процесс, главный в нейрозащитном действии.

рисунок 4: набросок патологических событий, на которые потенциально нацелен диметисульфоксид фруктозы 1,6- дифосфат (PHA-56) следующий за ишемическим инсультом. Клинические и экспериментальные открытия показали, что диметисульфоксид снижает отек мозга, поглощает свободные радикалы, блокирует активацию сывороточного канала, снижает воспаление и увеличивает мозговую перфузию, в то время как 1,6- дифосфат ndings улучшает аэробный гликолиз и увеличивает уровень синтеза ATФ при наличии мозговой ишемии.

Несмотря на то что настоящее исследование содержало малое количество подопытных и контролируемых субъектов, некоторые наблюдения показали соответствие инфузий DMSO - FDP в период свыше 2 недель в отношении безопасности и переносимости.

DMSO - FDP оказался безопасным и хорошо переносимым в размере тех доз в которых был использован и не было зарегистрировано никаких неблагоприятных воздействий ни в одном пациенте во время 3 месячного периода наблюдения или в поледующие 6 месяцев. DMSO - FDP способен принести пользу пациентам некоторым пациентам в этом исследовании по сравнению с субъектами –со стандартным лечением(Таблица 1). К примеру большиснство пациентов с неврологической оценкой улучшение /заметное улучшение, показали уменьшенный размер повреждения несколько дней следуя курсу лечения (Рисунок1 и 2), но размер повреждения в общем остался без изменения у контролируемых пациентов. Не смотря на сниженный размер повреждения после ишемического инсульта не всегда связан с патологической экспертизой, в большинстве случаев, он может показать, что отек ткани был снижен вокруг отмершего сосуда. Проходимость сосудов и реваскуляризация вокруг ишемического повреждения как показано магнитно резонансной ангиографией, оказалясь улучшенной у некоторых пациентов в течении 1-2 недель после получения DMSO - FDP (рисунок3). Это могло произойти случайно хотя в контрольной группе пациентов не было зарегистрировано таких случаев выраженной реперфузийной активности.

Среди пациентов лечащихся DMSO - FDP, 54% показали улучшенное и значительно улучшенное состояние 1 месяц после начала леченияmonth, по сравнению с 0 из5 пациентов из контрольной группы. После 3 месяцев последующего наблюдения, 7 из 11 пациентов (63%) лечащихся DMSO - FDP показали улучшенное и значительно улучшенное состояние в то время 1из 5 пациентов (20%) достиг неврологический уровень такого же периода.

Неврологическое снижение дефицита в группе DMSO - FDP пациентов включало значительное улучшение чувствительности, моторной силы, более высокую корковую деятельность(речь, настороженность, понимание) и полатный режим 30 и 90 дней после выписки из стационара.

Значительное моторное улучшение было отмечено у 54% пациентов 1 месяц после получения DMSO – FDP, это было особенно заметно у трех пациентов получивших лечение в течении 12 часов после симптомов инсульта. Это сравнивается с 20 % пациентов с малыми моторными улучшениями после 1 месяца стандартного лечения. Потому как некоторые пациенты группы DMSO - FDP улучшили свое неврологическое состояние когда лечение было произведено 13 ч после первых проявлений симптомов инсульта (5 из 11), предполагается что лечение DMSO – FDP может иметь нейрозащитные свойства. В добавок, поскольку средний возраст 7 пациентов достигших значительных улучшений после 3 месяцев лечения составлял 69 лет, эффективность препарата не имеет отрицательной взаимосвязи с возрастом этой группы населения . Это поощряющая находка заслуживающая последующего исследования действия DMSO - FDP на более широкую группу населения потому счто большинство исследований инсультов исключают пожилых как субъект для исследования3.

DMSO - FDP хорошо переносился при двух разовом ежедневном приеме и течении 12 дней пожилыми людьми с ишемическим инсультом. Более того, DMSO - FDP могут произвести нейрозащитные воздействия на некоторых пациентов в этой маленькой группе во время 3-6 месяцев последующего наблюдения. Пока нельзя сделать никаких выводов из этих исследований, и использование DMSO – FDP для лечения ишемического инсульта должно быть изучено в большом рандомизированном испытании чтобы оценить заслуги этой комбинации препаратов в более контролируемых условиях.

признательность

Авторы признательны Pharma 21 (Портленд, ОР, США) за снабжение фармацевтически качественным for PHA-56 (диметилсульфоксид-фруктоза1,6-дифосфат). Авторы благодарят Дрr Blaine Hart, из Университета New Mexico, за полезные комментарии нейрорадиологических изображений.