Перспективные подходы к терапии ишемического инсульта

В статье проводится анализ данных о перспективных подходах терапии ишемического инсульта, представленных в рецензируемых источниках, индексированных в базах данных Pubmed и Российского индекса научного цитирования за период 2019-2024 гг. Продемонстрировано, что микробиота кишечника усиливает нейропротекцию посредством нейрональных путей, подавляет воспаление, активность гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси. Анализ представленных данных позволяет полагать, что микробиота кишечника может служить новой терапевтической мишенью в лечении ишемического инсульта. Авторы констатируют, что мелатонин является перспективной терапевтической молекулой в лечении ишемического инсульта. Мелатонин способен ингибировать оксидативный стресс. Мелатонин тормозит нейровоспаление в ишемизированной ткани головного мозга путем подавления пути SIRT1, ингибирования фенотипической поляризации микроглии до М2, снижения синтеза провоспалительных цитокинов. Авторы отметили, что мелатонин является активным участником нейрогенеза в зоне ишемического повреждения через активацию МТ1 и МТ2 рецепторов, а также прямого активирующего влияния на кальмодулинкиназу 2 типа. В анализе отражена роль стволовых клеток. Стволовые клетки, в частности нейронные клетки-предшественники человека, способны восстанавливать утраченную нервную ткань посредством высокого нейрорегенераторного потенциала, формируют синаптические связи с интактными нейронами головного мозга. Стволовые клетки костного мозга обладают выраженной миграционной способностью, что позволяет доставлять их в очаг ишемического повреждения мозга путем внутривенного введения; мезенхимальные стволовые клетки помимо высокого пролиферативного потенциала модулируют нейровоспаление посредством синтеза противоспалительных цитокинов.

1. Feigin V. L., Brainin M,. Norrving B., Martins S., Sacco R. L., Hacke W., Fisher M., Pandian J., Lindsay P. World Stroke Organization (WSO): Global Stroke Fact Sheet 2022 // Internatinal Journal of Stroke. 2022. 17 (1). 18-29. DOI: 10.1177/17474930211065917

2. Игнатьева В. И., Вознюк И. А., Шамалов Н. А., Резник А. В., Виницкий А. А., Деркач Е. В. Социально-экономическое бремя инсульта в Российской Федерации // Журнал неврологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. Спецвыпуски. 2023. 123 (8. 2). 5-15. DOI: 10.17116/jnevro20231230825

3. An H., Zhou B,. Ji X. Mitochondrial quality control in acute ischemic stroke // Journal of cerebral blood flow and metabolism: official journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 2021. 41 (12). 3157-3170. DOI: 10.1177/0271678X211046992

4. Cao Y., Yue X., Jia M., Wang J. Neuroinflammation and anti-inflammatory therapy for ischemic stroke // Heliyon. 2023. 9 (2). e17986. DOI: 10.1016/j.heliyon.2023.e17986

5. Candelario-Jalil E., Dijkhuizen R. M,. Magnus T. Neuroinflammation, Stroke, Blood-Brain Barrier Dysfunction, and Imaging Modalities // Stroke. 2022. 53 (5). 1473-1486. DOI: 10.1161/STROKEAHA.122.036946

6. Jayaraj R. L., Azimullah S., Beiram R., Jalal F. Y., Rosenberg G. A. Neuroinflammation: friend and foe for ischemic stroke // Journal of Neuroinflammation. 2019.16 (1).142. DOI: 10.1186/s12974-019-1516-2

7. Paul S., Candelario-Jalil E. Emerging neuroprotective strategies for the treatment of ischemic stroke: An overview of clinical and preclinical studies // Experimental Neurology. 2021. 335 (2). 113518. DOI: 10.1016/j.expneurol.2020.113518

8. Kharitonova T. V., Melo T. P., Andersen G., Egido J. A., Castillo J., Wahlgren N. Importance of cerebral artery recanalization in patients with stroke with and without neurological improvement after intravenous thrombolysis // Stroke. 2013. 44 (9). 2513-2528. DOI: 10.1161/STROKEAHA.111.000048

9. Barthels D., Das H. Current advances in ischemic stroke research and therapies // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease. 2018. 1866 (4). 165260. DOI: 10.1016/j.bbadis.2018.09.012

10. Zhou G., Wang Y., Gao S,. Fu X., Cao Y., Peng Y., Zhuang J., Hu J., Shao A., Wang L. Potential Mechanisms and Perspectives in Ischemic Stroke Treatment Using Stem Cell Therapies // Frontiers in Cell and Devlopmental Biology. 2021. 9. 646927. DOI: 10.3389/fcell.2021.646927

11. Damasceno P. K. F., de Santana T. A., Santos G. C., Orge I. D., Silva D. N., Albuquerque J. F., Golinelli G., Grisendi G., Pinelli M., Ribeiro dos Santos R., Dominici M., Soares M. B. P. Genetic engineering as a strategy to improve the therapeutic efficacy of mesenchymal stem/stromal cells in regenerative medicine // Frontiers in cell and development biology. 2020. 8. 737-750. DOI: 10.3389/fcell.2020.00737

12. Go V., Bowley B. G. E., Pessina M. A., Zhang Z. G., Chopp M., Finklestein S. P., Rosene D. L., Medalla M., Buller B., Moore T. L. Extracellular vesicles from mesenchymal stem cells reduce microglial-mediated neuroinflammation after cortical injury in aged Rhesus monkeys// Geroscience. 2020. 42 (1). 1-17. DOI: 10.1007/s11357-019-00115-w

13. Rascón-Ramírez F. J., Esteban-García N., Barcia J. A., Trondin A., Nombela C., Sánchez-Sánchez-Rojas L. Are We Ready for Cell Therapy to Treat Stroke? // Frontiers in Cell and Developmental Biology. 2021. 9. 621645. DOI: 10.3389/fcell.2021.621645

14. Honarpisheh P, Bryan R. M., McCullough L. D. Aging Microbiota-Gut-Brain Axis in Stroke Risk and Outcome // Circulation Research. 2022. 130 (8). 1112-1144. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.122.319983

15. Yuan B., Lu X.J., Wu Q. Gut Microbiota and Acute Central Nervous System Injury: A New Target for Therapeutic Intervention // Frontiers in Immunology. 2020. 12. 800796. DOI: 10.3389/fimmu.2021.800796

16. Long J., Wang J., Li Y., Chen S. Gut microbiota in ischemic stroke: Where we stand and challenges ahead // Frontiers in Nutrition. 2022. 9. 008514. DOI: 10.3389/fnut.2022.1008514

17. Wang J., Liu X.,Li Q. Interventional strategies for ischemic stroke based on the modulation of the gut microbiota // Frontiers in Neuroscience. 2023. 17. 1158057. DOI: 10.3389/fnins.2023.1158057

18. Kılıç E., Çağlayan B., Caglar Beker M. Physiological and pharmacological roles of melatonin in the pathophysiological components of cellular injury after ischemic stroke // Turkis Journal of Medical Sciences. 2020. 50 (SI-2). 1655-1664. DOI: 10.3906/sag-2008-32

19. Liu L., Cao Q., Gao W., Li B., Xia Z., Zhao B. Melatonin protects against focal cerebral ischemia-reperfusion injury in diabetic mice by ameliorating mitochondrial impairments: involvement of the Akt-SIRT3-SOD2 signaling pathway // Aging (Albany NY). 2021. 13 (12). 16105-16123. DOI: 10.18632/aging.203137

20. Melatonin mediates mucosal immune cells, microbial metabolism, and rhythm crosstalk: A therapeutic target to reduce intestinal inflammation // Medicine Research Reviews. 2020. 40 (8). 606-632. DOI: 10.1002/med.21628

21. Fülling C., Dinan T. G., Cryan J. F. Gut Microbe to Brain Signaling: What Happens in Vagus… // Neuron. 2019. 101 (6). 998-1002. DOI: 10.1016/j.neuron.2019.02.008

22. Obata Y., Castaño Á., Boeing S., Bon-Frauches A. C., Fung C., Fallesen T., de Agüero M. G., Yilmaz B., Lopes R., Huseynova A., Horswell S., Maradana M. R., Boesmans W., Berghe P. V., Murray A. J., Stockinger B., Macpherson A. J. Vassilis Pachnis V. Neuronal programming by microbiota regulates intestinal physiology // Nature. 2020. 578 (7794). 284-289. DOI: 10.1038/s41586-020-1975-8

23. Rusch J. A., Layden B. T., Dugas L. R. Signalling cognition: the gut microbiota and hypothalamic-pituitary-adrenal axis // Frontiers in Endocrinology. 2023. 14. 1130689. DOI: 10.3389/fendo.2023.1130689

24. Zhang Y., Yang H., Li S., Li W, Wang Y. Consumption of coffee and tea and risk of developing stroke, dementia, and poststroke dementia: A cohort study in the UK Biobank. PLOS // Medicine. 2021. 18 (11). e1003830. DOI: 10.1371/journal.pmed.1003830

25. Ling L., Alattar A., Tan Z., Shah F.A., Ali T., Alshaman R., Koh P.O., Li S. A Potent Antioxidant Endogenous Neurohormone Melatonin, Rescued MCAO by Attenuating Oxidative Stress-Associated Neuroinflammation // Frontiers in Pharmacology. 2020. 21. 1220. DOI: 10.3389/fphar.2020.01220

26. Suofu Y., Jauhari A., Nirmala E. S., Mullins W. A., Wang X., Li F., Carlisle D. L., Friedlander R. M. Neuronal melatonin type 1 receptor overexpression promotes M2 microglia polarization in cerebral ischemia/reperfusion-induced injury // Neuroscience Letters. 2023. 795. 137043. DOI: 10.1016/j.neulet.2022.137043

27. Tozihi M., Shademan B., Yousefi H,. Avci C. B., Nourazarian A., Dehghan G. Melatonin: a promising neuroprotective agent for cerebral ischemia-reperfusion injury // Frontiers in Aging Neuroscience. 2023. 15. 1227513. DOI: 10.3389/fnagi.2023.1227513

28. Liu Z. J., Ran Y. Y., Qie S. Y., Gong W. J., Gao F. H., Ding Z. T., Xi J. N. Melatonin protects against ischemic stroke by modulating microglia/macrophage polarization toward anti-inflammatory phenotype through STAT3 pathway // CNS Neuroscience &Therapeutics. 2019. 25 (12). 1353-1362. DOI: 10.1111/cns.13261

29. Merlo S., Luaces J. P., Spampinato S. F., Toro-Urrego N., Caruso G. I., D'Amico F., Capani F., Sortino M. A. SIRT1 mediates melatonin’s effects on microglial activation in hypoxia: in vitro and in vivo evidence // Biomolecules. 2020. 10 (3). 364. DOI: 10.3390/biom10030364

30. Sadanandan N., Cozene B., Cho J., Park Y. J., Saft M,. Gonzales-Portillo B,. Borlongan C. V. Melatonin-A Potent Therapeutic for Stroke and Stroke-Related Dementia // Antioxidants (Basel). 2020. (8). 672. DOI: 10.3390/antiox9080672

31. Wongprayoon P., Govitrapong P. Melatonin receptor as a drug target for neuroprotection // Current Molecular Pharmacology. 2020. 14 (2). 150-164. DOI: 10.2174/1874467213666200421160835

32. Spellicy S. E., Stice, S. L. Tissue and stem cell sourced extracellular vesicle communications with microglia // Stem Cell Reviews and Reports. 2020. 17 (2). 357-368. DOI: 10.1007/s12015-020-10011-y

33. Hatakeyama M., Ninomiya I., Otsu Y., Omae K., Kimura Y., Onodera O., Fukushima M., Shimohata T., Kanazawa M. Cell therapies under clinical trials and polarized cell therapies in pre-clinical studies to treat ischemic stroke and neurological diseases: a literature review // International Journal of Molecular Sciences. 2020. 21 (17). 6194. DOI: 10.3390/ijms21176194

34. Sotomayor-Sobrino M. A., Ochoa-Aguila, A., Méndez-Cuest L. A., Gómez-Acevedo C. Neuroimmunological interactions in stroke // Neurologia. 2019. 34 (5). 326-335. DOI: 10.1016/j.nrl.2016.08.003