Цель обзора – анализ механизмов искусственной гипотермии головного мозга с позиций ишемически-метаболического прекондиционирования (ПК).
Следует напомнить, что одной из форм адаптации является феномен прекондиционирования – повышение толерантности клеток различных органов к ишемии и гипоксии, развивающейся после предъявления органу серии тренирующих эпизодов ишемии и реперфузии. Феномен ПК был открыт в середине 80-х годов ХХ века, что позволило выделить его как новое перспективное направление в разработке и создании средств и способов терапии, профилактики и реабилитации широкого круга сосудистых заболеваний.
Исследования механизмов развития ПК показали, что в основе нарастания устойчивости клеток к недостатку кислорода и субстрата лежат реакции экстренного реагирования, запускаемые специфическими триггерами и обеспеченные молекулярной трансляцией сигнала к внутриклеточным мишеням, формирующим итоговый результат. Эти быстрые и метаболически обусловленные реакции оказываются нестойкими, быстро истощаются, но с течением времени инициированная сериями или однократным эпизодом ишемии и реперфузии толерантность клеток восстанавливается и может продолжаться от 2 часов до нескольких суток.
Развитие отсроченной толерантности к ишемии оказалось связано с активацией эндогенных цитопротекторных программ, надежно филогенетически закрепленных и развивающихся после предъявления органу сублетальной ишемической нагрузки и реперфузии. Важность таких программ определяет направленность развития последствий чрезвычайных воздействий на клетку – некроз, апоптоз или репаративный процесс.
Впервые феномен прекондиционирования (ПК) был описан как эффект повышения толерантности сердца к ишемии, развивающийся после предъявления следующих друг за другом 3–5 кратковременных эпизодов прерывания и восстановления кровообращения (около 5 минут ишемии и 5–10 минут реперфузии) [1].
В ходе экспериментов было обнаружено, что особенностью ишемического ПК сердца является развитие органопротективного эффекта сразу после предъявления «тренировочных» эпизодов ишемии и реперфузии, длящегося около двух часов, затем ослабевающего, но далее возобновляющегося на период до 24 часов. Таким образом, были определены раннее и позднее «окна» толерантности [2, 3, 4].