Yoğun bakım ünitelerinde mekanik olarak havalandırılan hastaların uzun süredir sonuç olarak bir çeşit zihinsel bozukluk yaşadıkları bilinmektedir. Şimdi, araştırmacılar bunun nedenini açıklayabilecek bir moleküler mekanizma ortaya çıkardılar.
Yayınlanan çalışma İspanya’daki Oviedo Üniversitesi, Kanada’daki St. Michael Hastanesi ve Pennsylvania Üniversitesi’nde Perelman Tıp Fakültesi’nden araştırmacılar tarafından yürütülmüştür.
Araştırmacılar, yoğun bakım ünitelerinin (YBÜ) en az% 30’unun anksiyete, depresyon ve en yaygın olarak deliryum gibi bir zihinsel işlev bozukluğu yaşadığını söylüyorlar. Mekanik ventilasyon uygulanan hastalarda deliryum insidansının yaklaşık% 80 olduğunu belirtmektedirler.
Bunun kısmen bunun hipokampustaki bir hasarın sonucu olabileceğini, ancak ventilasyonun bu hasara neden olduğu belirsiz olduğunu ileri sürdüler.
Dopamin apoptosisin bir sebebi
Araştırmacılar, yoğun bakım ünitelerinde mekanik olarak havalandırılan bazı hastaların neden zihinsel bozukluk yaşadıklarını açıklayabilecek bir moleküler mekanizma keşfettiler.
Araştırma ekibi, havalandırmasız olan kontrol farelerinin beyinlerinin yanı sıra 90 dakika boyunca düşük veya yüksek basınçlı havalandırmaya bağlanmış olan hasat edilmiş fare farelerini incelediler.
Kontrol fareleri ile karşılaştırıldığında, ventilasyon fareleri, apoptosisin bir sonucu olarak hipokampüste nöronal hücre ölümünün kanıtlarını gösterdi – programlanmış hücre ölümü (PCD).
Araştırma ekibi, apoptoz sürecinin, genellikle nöronal apoptozu önleyen Akt – a molekülünün dopamin kaynaklı baskılanmasından kaynaklandığını keşfetti.
Havalandırılan farelerde, Akt supresyonunun hipokampusta açıkça görüldüğünü ve beynin bu bölgesinde artan dopamin seviyeleri (hiperdopaminerjik) ile bağlantılı olduğunu belirtmişlerdir. Havalandırılmış fareler ayrıca dopamin sentezinde kritik bir enzim olan tirozin hidroksilazın gen ekspresyonunun arttığını gösterdi.
Araştırmacılar, dopaminde ortaya çıkan yükselişin, hipokampusta dopamin reseptörünün aktivasyon kuvvetini artırdığını söylüyorlar.
Bu bulguları doğrulamak için, araştırmacılar bir grup farenin beyin ventriküllerine tip 2 dopamin (D2) reseptör blokerleri enjekte ettiler. Bu, hipokampusta ventilasyon kaynaklı apoptosisi önemli ölçüde azaltmıştır.
Dysbindin-1 ‘apoptosise karşı korur’
Araştırmacılar, daha sonra, hücre yüzeyindeki D2 reseptörlerini, bilişi ve potansiyel olarak psikoz riskini etkileyen bir protein olan dysbindin-1 üzerindeki hipokampüste ventilasyon ve yüksek dopaminin sonuçlarını analiz etmeye çalışmışlardır.
Sonuçlar, yüksek basınçlı ventilasyon yaşayan farelerin artmış dysbindin-1C ekspresyonunu gösterdi. Daha sonra işlemde, havalandırılmış fareler ayrıca dysbindin-1C’nin protein seviyelerinde artan gen ifadesi gösterdi.
Araştırmacılar, dopamin tek başına dysbindin-1C üzerinde hipokampus dilimi preparasyonlarını analiz ederken benzer etkiler gösterdiğini ve bu etkilerin D2 reseptörleri tarafından inhibe edildiğini söylüyorlar.
Araştırmacılar, dysbindin-1’in hücre yüzeyi D2 reseptörlerini azaltabilmesinin yanı sıra, apoptoza karşı koruma sağladığından dolayı, havalandırılan farelerde artan disbindin-1 ekspresyonunun, ventilasyonun neden olduğu hipokampal apoptoza “telafi edici yanıtları” tetikleyebileceği de söylenebilir.
Ek bir çalışma bulgusu, havalandırılan insanlarda değil, ancak havalandırılan insanlarda olmayan, havalandırılan insanların hipokampal nöronlarında toplam dysbindin-1 düzeyinin arttığını gösterdi.
Yeni ve geliştirilmiş ilaçlar için potansiyel
Araştırmacılar bu bulguların daha önce kurulmuş ilaçların yeni kullanımlarına yol açabileceğini ve YBÜ ventilasyonunun bir sonucu olarak beyin fonksiyonu üzerindeki olumsuz etkileri çözebilecek bazı moleküler yolları tetikleyebilecek yeni ilaçların potansiyel gelişmesine yol açabileceğini söylüyor.
Penn Medicine Psikiyatri bölümünde Nörobiyoloji dalında araştırma görevlisi olan Dr. Konrad Talbot şöyle diyor:
“Bu çalışma, yoğun bakım ünitelerinde mekanik ventilasyonun negatif kognitif etkilerini en aza indirgemek ve Dysbindin-1C ekspresyonundaki artışın bu etkileri azaltabileceği olasılığını değerlendirmek için D2 reseptör antagonistlerinin kullanımını yeniden gözden geçirme ihtiyacını göstermektedir.”