Időszakos hipoxia gyermekkorban: a terápiás használat káros következményei és potenciális előnyei

Tatiana V. Serebrovskaya

1 Bogomoletz Fiziológiai Intézet, Kijev, Ukrajna

Lei Xi

2 Belgyógyászati Klinika, Virginia Commonwealth University, Richmond, VA, USA

Absztrakt

Bevezetés

Ebben az áttekintő cikkben elsősorban arra összpontosítunk, hogy pártatlan áttekintést nyújtsunk az IH egészséges és gyermekkorú betegek funkcionális és strukturális hatásáról jelenleg rendelkezésre álló bizonyítékokról. Ezen túlmenően az érdeklődő olvasók két, a közelmúltban szerkesztett monográfiában megtalálhatják a felnőtt egyének IH-kutatásának számos egyéb fontos szempontját (4, 5).

Időszakos hipoxia, valamint kardiovaszkuláris és anyagcsere funkciók

Obstruktív alvási apnoe: Kóros következmények gyermekgyógyászati betegeknél

Az IH negatív egészségügyi hatásainak egyik leggyakoribb példája az obstruktív alvási apnoe (OSA), amelyet rövid, ismétlődő hypoxia-reoxigenizációs ciklusok jellemeznek, jellemzően + csatornák a fejlődő agyban, az IH időtartamától függően (26).

Időszakos hipoxia, kardiovaszkuláris és metabolikus válaszok gyermekeknél

A súlyos és krónikus IH, amely számos betegség állapotában fordul elő, számos sejtes és molekuláris reakciót indukálhat, amelyek sejtkárosodást és halált okoznak. Az IH-ra reagálva számos jelátviteli út vesz részt az oxigénérzékelésben, az oxidatív stresszben, az anyagcserében, a katekolamin-bioszintézisben és az immunválaszban. E folyamatok kumulatív hatása az idők során alááshatja a sejtek integritását és funkcionalitását (29). Felnőtt embereknél az IH által kiváltott oxidatív stressz növelheti az anyagcsere-diszfunkcióra való hajlamot azáltal, hogy rontja az inzulinérzékenységet és a glükóz toleranciát (30). Az IH növeli a szérum és a máj zsírsavszintjét a szterin szabályozó elemet megkötő protein-1 (SREBP-1), a lipidszintézis transzkripciós faktorának növekedése miatt. Az endothelin-1 szintén fontos tényező az inzulinrezisztenciában az IH alatt.

Időszakos hipoxia és kognitív funkciók

A hipoxiás agykárosodás az egyik leggyakoribb perinatalis sérülés a központi idegrendszerben. Az egyes gyermekek különböző mértékű érzékenysége a káros tényezőkre és a stresszorokra meglehetősen változó eredményekhez vezethet az IH-re adott válasz és annak központi idegrendszerre gyakorolt hatása szempontjából. Számos friss tanulmány a perinatális hypoxiát jelezte a pszichiátriai rendellenességek, például a skizofrénia kockázati tényezőjeként. Úgy gondolják, hogy a születés előtti vagy alatti hipoxia hozzájárulhat olyan változásokhoz, amelyek a fiatal felnőttkorban elhúzódó klinikai megnyilvánuláshoz vezetnek. A különféle bizonyítékok áttekintése arra utalt, hogy a krónikus IH káros hatással van a gyermekkori megismerésre, pontosabban a fejlődésre, a viselkedésre és a tanulmányi eredményekre (31).

Másrészt Lima-Ojeda et al. exponált egerek a szülés utáni 3-7. napon a krónikus intermittáló vagy folyamatos hypoxia két paradigmájának (10% környezeti O2) (32). Megállapították, hogy sem időszakos, sem folyamatos perinatális hipoxia okozta hosszú távú viselkedési változások. Úgy tűnik, hogy a hosszú távú viselkedési rendellenességek kialakulásához súlyosabb hipoxiás állapotok és/vagy további tényezők (például genetikai kockázati tényezők) jelenléte szükséges. Guo és mtsai legújabb tanulmánya. feltárta a krónikus asztma okozta hipoxia gyermekeknek a kognitív funkcióra gyakorolt hatását, ovalbumin indukálta krónikus asztma modellt használva éretlen egerekben (33). Beszámoltak arról, hogy a krónikus asztmás hypoxia károsítja a tanulást és a memória képességét.

Másrészt Urschitz és munkatársai a horkolás és az IH összefüggését gyenge tanulmányi teljesítménnyel értékelték 1144 harmadik osztályos iskolás gyermeknél (34, 35). Jelentős összefüggést találtak a horkolás és a gyenge tanulmányi teljesítmény között az IH nélküli gyermekeknél, míg az IH nem mutatott önálló összefüggést a gyenge tanulmányi teljesítménnyel.

Cai és mtsai. patkányok fejlődése során kimutatták, hogy a krónikus IH-expozíció 2 és 4 hét alatt több referencia-, munka- és teljes memóriahibához vezetett a 8 karos radiális labirintus feladatban, és egyéb negatív következményekkel járt (36 A neuronális apoptózis endoplazmatikus retikulum stresszhez kapcsolódó fokozása a krónikus IH által kiváltott kognitív diszfunkció egyik alapmechanizmusaként szerepelt. Gyermekgyógyászati betegeknél Kirkham és Datta prospektív módon rögzítették az éjszakai oxihemoglobin-telítettséget 18 gyógyíthatatlan epilepsziában szenvedő gyermeknél, közülük 6-nál jelenleg vagy nemrégiben kisebb az epilepsziás állapot (vagyis a roham 30 percig vagy tovább tart) (37). A kisebb státuszú gyermekeknél gyakrabban folytattak kóros alvásvizsgálatot, gyakran a vér oxigénjének telítetlenségével.

A krónikus intermittáló hypoxia hatása az újszülött emlősök fejlődésére

Annak ellenére, hogy a krónikus IH, úgy tűnik, sokkal kevesebb hatást gyakorol az állatok és az emberek fizikai növekedésére, mint a krónikus állandó hipoxia, egyes bizonyítékok szerint a súlyos IH szintén hátrányosan befolyásolhatja a szervezet működését és fejlődését. 2008-ban Farahani és mtsai. a krónikus IH és a krónikus állandó hipoxia differenciált hatásait a postnatalis növekedésre és fejlődésre egerekben (38). A 2. nap utáni egereket állandó hipoxiának (11% O2 állandóan az izobár kamrában) vagy IH-nek (4 perc 11% O2 ciklus 4 perc intervallummal) tettük ki 4 héten keresztül. Megállapították, hogy a legsúlyosabb fejlődési késés állandó hipoxia alatt figyelhető meg. A lassabb súlygyarapodás 12 és 23% -kal alacsonyabb testtömeget eredményezett azoknál az egereknél, akik krónikus IH-nak, illetve állandó hypoxiának voltak kitéve, a posztnatális 30. napig. csoport. Ezzel szemben a krónikus állandó hypoxia és IH csoportokból származó szívtömeg 13 és 33% -kal nagyobb, mint a kontrollé (P Martin RJ, Wang K, Koroglu O, Di FJ, Kc P. Időszakos hipoxiás epizódok koraszülötteknél: számítanak-e ezek? (2011) 100: 303–1010.1159/000329922 [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [CrossRef] [Google Tudós]