Нейропротективные эффекты ингаляционной седации ксеноном в сравнении с внутривенной седацией пропофолом при тяжелом ишемическом инсульте

АКТУАЛЬНОСТЬ Ишемический инсульт занимает лидирующие позиции среди причин смертности и инвалидности. Длительно сохраняющиеся нарушения двигательных и когнитивных функций, снижение уровня сознания со временем усугубляют течение болезни, приводя к развитию иммобилизационного синдрома и коморбидной нагрузке, что способствует развитию жизнеугрожающих состояний у этой категории пациентов. В связи с этим поиск новых нейропротекторных стратегий, используемых в ранние сроки и способных минимизировать тяжелые последствия инсульта для пациента в частности и социума в целом, представляется крайне актуальным. В работе представлено влияние ингаляционной седации ксеноном на уровень сознания и выраженность неврологических нарушений у пациентов с тяжелым ишемическим инсультом, а также показано ее влияние на маркер повреждения нервной ткани — белок S100b.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ Оценить влияние ингаляционной седации ксеноном в сравнении с внутривенной седацией пропофолом на динамику уровня сознания, выраженность неврологической дисфункции и изменение концентрации сывороточного астроглиального белка S100b при тяжелом ишемическом инсульте.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ Исследование было проведено на двух группах пациентов, сопоставимых по возрасту, полу, коморбидному фону, а также тяжести течения основного заболевания. В обоих группах состояние пациентов потребовало начать искусственную вентиляцию легких (ИВЛ) сразу после поступления в отделение реанимации. Группа I (сравнения, n=12). После интубации и начала ИВЛ пациентам проводили седацию с применением пропофола в дозе 1–2 мг/кг /час в течение 24–72 часов. Группа II (основная, ксенон, n=12). После интубации и начала ИВЛ пациентам первые 6 часов проводили ингаляционную седацию ксеноном в концентрации 40 об%. При необходимости продолжения седации после окончания ингаляции ксенона использовали пропофол в дозах, аналогичных группе I. Оценку неврологического статуса осуществляли на 1-е, 3-и и 8-е сутки по шкале комы Глазго, шкале комы FOUR (Full Outline of UnResponsiveness) и шкале инсульта национального института здоровья (NIHSS). Определение белка нейронального повреждения S100b осуществляли до начала седации, на 3-и и 8-е сутки.

РЕЗУЛЬТАТЫ Ингаляционная седация ксеноном (40 об.%) в сравнении с внутривенной седацией пропофолом значимо повышает уровень сознания у пациентов с тяжелым ишемическим инсультом (p=0,026), уменьшает неврологические нарушения, оцененные по шкале NIHSS (p=0,007) на 7-е сутки, а также снижает уровень белка S100b на 3-и сутки (p<0,05) после ишемического инсульта. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Проведенное открытое рандомизированное клиническое исследование ингаляционной седации ксеноном в сравнении с внутривенной седацией пропофолом выявило нейропротекторные свойства ингаляционного анестетика ксенона у пациентов с тяжелым течением ишемического инсульта. ВЫВОД Основываясь на полученных клинико-лабораторных данных, можно сделать вывод об эффективной реализации нейропротекторных свойств ксенона при применяемой в исследовании схеме введения. >< 0,05) после ишемического инсульта.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Проведенное открытое рандомизированное клиническое исследование ингаляционной седации ксеноном в сравнении с внутривенной седацией пропофолом выявило нейропротекторные свойства ингаляционного анестетика ксенона у пациентов с тяжелым течением ишемического инсульта.

ВЫВОД Основываясь на полученных клинико-лабораторных данных, можно сделать вывод об эффективной реализации нейропротекторных свойств ксенона при применяемой в исследовании схеме введения.

1. Chen Y, Wright N, Guo Y, Turnbull I, Kartsonaki C, Yang L, et al. Mortality and recurrent vascular events after first incident stroke: a 9year community-based study of 0·5 million Chinese adults. Lancet Glob Health. 2020;8(4):e580–e590. PMID: 32199124 https://doi.org/10.1016/S2214-109X(20)30069-3

2. GBD 2016 Causes of Death Collaborators. Global, regional, and national age-sex specific mortality for 264 causes of death, 1980-2016: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016. Lancet. 2017;390(10100):1151–1210. PMID: 28919116 https://doi.org/10.1016/S0140-6736(17)32152-9

3. Xing C, Arai K, Lo EH, Hommel M. Pathophysiologic cascades in ischemic stroke. Int J Stroke. 2012;7(5):378–385. PMID: 22712739 https://doi.org/10.1111/j.1747-4949.2012.00839.x

4. Шамалов Н.А., Стаховская Л.В., Клочихина О.А., Полунина О.С., Полунина Е.А. Анализ динамики основных типов инсульта и патогенетических вариантов ишемического инсульта. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2019;119(3–2):5– 10. https://doi.org/10.17116/jnevro20191190325

5. Donkor ES. Stroke in the 21st Century: A Snapshot of the Burden, Epidemiology, and Quality of Life. Stroke Res Treat. 2018;2018:3238165. PMID: 30598741 https://doi.org/10.1155/2018/3238165

6. Paul S, Candelario-Jalil E. Emerging neuroprotective strategies for the treatment of ischemic stroke: An overview of clinical and preclinical studies. Exp Neurol. 2021;335:113518. PMID: 33144066 https://doi.org/10.1016/j.expneurol.2020.113518

7. Острова И.В., Гребенчиков О.А., Голубева Н.В. Нейропротективное действие хлорида лития на модели остановки сердца у крыс. Общая реаниматология. 2019;15(3):73–82. https://doi.org/10.15360/18139779-2019-3-73-82

8. Chamorro Á, Meisel A, Planas AM, Urra X, van de Beek D, Veltkamp R. The immunology of acute stroke. Nat Rev Neurol. 2012;8(7):401–410. PMID: 22664787 https://doi.org/10.1038/nrneurol.2012.98

9. Veltkamp R, Gill D. Clinical Trials of Immunomodulation in Ischemic Stroke. Neurotherapeutics. 2016;13(4):791–800. PMID: 27412685 https://doi.org/10.1007/s13311-016-0458-y

10. Wilhelm S, Ma D, Maze M, Franks NP. Effects of xenon on in vitro and in vivo models of neuronal injury. Anesthesiology. 2002;96(6):1485–1491. PMID: 12170064 https://doi.org/10.1097/00000542-200206000-00031

11. David HN, Leveille F, Chazalviel L, MacKenzie ET, Buisson A, Lemaire M, et al. Reduction of ischemic brain damage by nitrous oxide and xenon. J Cereb Blood Flow Metab. 2003;23(10):1168-1173. PMID: 14526227 https://doi.org/10.1097/01.WCB.0000087342.31689.18

12. Alam A, Suen KC, Hana Z, Sanders RD, Maze M, Ma D. Neuroprotection and neurotoxicity in the developing brain: an update on the effects of dexmedetomidine and xenon. Neurotoxicol Teratol. 2017;60:102–116. PMID: 28065636 https://doi.org/10.1016/j.ntt.2017.01.001

13. Laitio R, Hynninen M, Arola O, Virtanen S, Parkkola R, Saunavaara J, et al. Effect of Inhaled Xenon on Cerebral White matter Damage in Comatose Survivors of Out-of-Hospital Cardiac Arrest: A Randomized Clinical Trial. JAMA. 2016;315(11):1120–1128. PMID: 26978207 https://doi.org/10.1001/jama.2016.1933

14. Maze M, Laitio T. Xenon limits brain damage following cardiac arrest. ICU Management & Practice. 2018;18(special suppl. 3 Shock):192–195.

15. Гребенчиков О.А., Шабанов А.К., Николаев Л.Л., Шпичко А.И., Братищев И.В., Марченко Л.Ю., и др. Влияние ксенона на провоспалительную активацию и апоптоз нейтрофилов человека в условиях ex vivo. Журнал им. Н.В. Склифосовского «Неотложная медицинская помощь». 2021;10(3):511–520. https://doi.org/10.23934/2223-90222021-10-3-511-520

16. Кузовлев А.Н., Шпичко А.И., Рыжков И.А., Гребенчиков О.А., Шабанов А.К., Хусаинов Ш.Ж., и др. Влияние ксенона на фосфорилирование киназы гликогенсинтазы-3ẞ и антиоксидантные ферменты в мозге крыс. Журнал им. Н.В. Склифосовского Неотложная медицинская помощь. 2020;9(4):564–572. https://doi.org/10.23934/2223-90222020-9-4-564-57213

17. Filev AD, Silachev DN, Ryzhkov IA, Lapin KN, Babkina AS, Grebenchikov OA, et al. Effect of Xenon Treatment on Gene Expression in Brain Tissue after Traumatic Brain Injury in Rats. Brain Sci. 2021;11(7):889. PMID: 34356124 https://doi.org/10.3390/brainsci11070889

18. Teasdale G, Jennett B. Assessment of coma and impaired consciousness. A practical scale. Lancet. 1974;2(7872):81–84. PMID: 4136544 https:// doi.org/10.1016/s0140-6736(74)91639-0

19. Wijdicks EF, Bamlet WR, Maramattom BV, Manno EM, McClelland RL. Validation of a new coma scale: The FOUR score. Ann Neurol. 2005;58(4):585–593. PMID: 16178024 https://doi.org/10.1002/ana.20611

20. Goldstein LB, Bertels C, Davis JN. Interrater reliability of the NIH stroke scale. Arch Neurol. 1989;46(6):660–662. PMID: 2730378 https://doi.org/10.1001/archneur.1989.00520420080026

21. Черпаков Р.А., Гребенчиков О.А. Влияние концентрации хлорида лития на его нейропротекторные свойства при ишемическом инсульте у крыс. Общая реаниматология. 2021;17(5):101–110. https://doi.org/10.15360/1813-9779-2021-5-101-110

22. Gill M, Martens K, Lynch EL, Salih A, Green SM. Interrater reliability of 3 simplified neurologic scales applied to adults presenting to the emergency department with altered levels of consciousness. Ann Emerg Med. 2007;49(4):403–407. PMID: 17141146 https://doi.org/10.1016/j.annemergmed.2006.03.031

23. Fischer M, Rüegg S, Czaplinski A, Strohmeier M, Lehmann A, Tschan F, et al. Inter-rater reliability of the Full Outline of UnResponsiveness score and the Glasgow Coma Scale in critically ill patients: a prospective observational study. Crit Care. 2010;14(2):R64. PMID: 20398274 https://doi.org/10.1186/cc8963

24. Saika A, Bansal S, Philip M, Devi BI, Shukla DP. Prognostic value of FOUR and GCS scores in determining mortality in patients with traumatic brain injury. Acta Neurochir (Wien). 2015;157(8):1323–1328. PMID: 26077394 https://doi.org/10.1007/s00701-015-2469-6

25. Brott T, Adams HP Jr, Olinger CP, Marler JR, Barsan WG, Biller J, et al. Measurements of acute cerebral infarction: a clinical examination scale. Stroke. 1989;20(7):864–870. PMID: 2749846 https://doi.org/10.1161/01.str.20.7.864

26. Garavelli F, Ghelfi AM, Kilstein JG. Usefulness of NIHSS score as a predictor of non-neurological in-hospital complications in stroke. Med Clin (Barc). 2021;157(9):434–437. PMID: 33069388 https://doi.org/10.1016/j.medcli.2020.07.034

27. Wu Q, Tang AJ, Zeng L, Niu SZ, Tian MM, Jin AP, et al. Prognosis of Neurological Improvement in Inpatient Acute Ischemic Stroke Survivors: A Propensity Score Matching Analysis. J Stroke Cerebrovasc Dis. 2021;30(1):105437 PMID: 33197800 https://doi.org/10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2020.105437

28. Tatebayashi K, Yoshimura S, Sakai N, Uchida K, Kageyama H, Yamagami H, et al. Relationship Between Acute Neurological Function and Long-Term Prognosis in Patients with Large Arterial Occlusions. J Stroke Cerebrovasc Dis. 2021;30(4):105625. PMID: 33497935 https://doi.org/10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2021.105625

29. Wu Z, Zeng M, Li C, Qiu H, Feng H, Xu X, et al. Time-dependence of NIHSS in predicting functional outcome of patients with acute ischemic stroke treated with intravenous thrombolysis. Postgrad Med J. 2019;95(1122):181–186. PMID: 30975729 https://doi.org/10.1136/postgradmedj-2019-136398

30. Abraha HD, Butterworth RJ, Bath PM, Wassif WS, Garthwaite J, Sherwood RA. Serum S-100 protein, relationship to clinical outcome in acute stroke. Ann Clin Biochem. 1997;34( Pt 5):546–550. PMID: 9293311 https://doi.org/10.1177/000456329703400510

31. Fassbender K, Schmidt R, Schreiner A, Fatar M, Mühlhauser F, Daffertshofer M, et al. Leakage of brain-originated proteins in peripheral blood: temporal profile and diagnostic value in early ischemic stroke. J Neurol Sci. 1997;148(1):101–105. PMID: 9125396 https://doi.org/10.1016/s0022-510x(96)05351-8

32. Foerch C, Otto B, Singer OC, Neumann-Haefelin T, Yan B, Berkefeld J, et al. Serum S100B predicts a malignant course of infarction in patients with acute middle cerebral artery occlusion. Stroke. 2004;35(9):2160–2164. PMID: 15297628 https://doi.org/10.1161/01.STR.0000138730.03264.ac

33. Lasek-Bal A, Jedrzejowska-Szypulka H, Student S, Warsz-Wianecka A, Zareba K, Puz P, et al. The importance of selected markers of inflammation and blood-brain barrier damage for short-term ischemic stroke prognosis. J Physiol Pharmacol. 2019;70(2). PMID: 31356182 https://doi.org/10.26402/jpp.2019.2.04

34. Foerch C, Wunderlich MT, Dvorak F, Humpich M, Kahles T, Goertler M, et al. Elevated serum S100B levels indicate a higher risk of hemorrhagic transformation after thrombolytic therapy in acute stroke. Stroke. 2007;38(9):2491–2495. PMID: 17673718 https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.106.480111

35. Michetti F, D’Ambrosi N, Toesca A, Puglisi MA, Serrano A, Marchese E, et al. The S100B story: from biomarker to active factor in neural injury. J Neurochem. 2019;148(2):168–187. PMID: 30144068 https://doi.org/10.1111/jnc.14574

36. Singh V, Roth S, Veltkamp R, Liesz A. HMGB1 as a Key Mediator of Immune Mechanisms in Ischemic Stroke. Antioxid Redox Signal. 2016;24(12):635–651. PMID: 26493086 https://doi.org/10.1089/ars.2015.6397

37. Elting JW, de Jager AE, Teelken AW, Schaaf MJ, Maurits NM, van der Naalt J, et al. Comparison of serum S-100 protein levels following stroke and traumatic brain injury. J Neurol Sci. 2000;181(1–2):104–110. PMID: 11099719 https://doi.org/10.1016/s0022-510x(00)00442-1

38. Woldegerima N, Rosenblatt K, Mintz CD. Neurotoxic Properties of Propofol Sedation Following Traumatic Brain Injury. Crit Care Med. 2016;44(2):455–456. PMID: 26771796 https://doi.org/10.1097/CCM.00000000000