Postoperační delirium: Nová zjištění ohledně mechanismu a potenciální léčby
Nový výzkum se zabývá postoperačním deliriem, které představuje významnou komplikaci u starších pacientů a může vést k urychlení kognitivního poklesu. Vědci objevili potenciální terapeutický přístup.
Postoperační delirium se týká přibližně čtvrtiny starších osob po chirurgickém zákroku a u invazivnějších operací se tento podíl zvyšuje až na polovinu. Tento stav je spojován s prodlouženou délkou hospitalizace a přibližně trojnásobným zvýšením rizika úmrtí. Dále existuje spojitost mezi postoperačním deliriem a trvalým poškozením mozku, zejména u jedinců s již existující mírnou kognitivní poruchou (MCI). Bylo zjištěno, že téměř dvě třetiny osob s MCI, které po operaci prodělaly delirium, se do tří let potýkaly s rozvojem Alzheimerovy choroby. Tým vědců se zaměřil na nedostatek výzkumu objasňujícího, proč k tomu dochází.
Pro své šetření se vědci obrátili na mikroglie, imunitní buňky mozku. Předchozí výzkumy naznačily, že tyto buňky jsou v případech postoperačního deliria nadměrně aktivovány. Tato aktivace probíhá souběžně s metabolickým přeprogramováním, které je spojováno s Alzheimerovou chorobou, a je spojeno s tvorbou stresových granulí – ochranného mechanismu, který se však při neurodegeneraci může vymknout kontrole. V rámci předchozí práce tito vědci zjistili, že potlačení proteinu RUVBL2 zvyšuje hladiny ATP v buňkách, což vede k rychlejšímu rozpuštění těchto granulí a obnovení funkce v potkaním modelu. Tato studie navazuje na uvedenou práci a zaměřuje se na roli RUVBL2 v metabolickém přeprogramování v kontextu postoperačního deliria.
Hippocampální změny po anestezii a chirurgii
V rámci prvního experimentu vědci provedli chirurgický zákrok na potkanech ve věku 8 až 9 měsíců. Použili 3% anestetikum sevoflurane po dobu tří hodin a následně provedli kognitivní testy k určení jeho účinků. Ve srovnání s kontrolní a sham-operovanou skupinou bylo ve skupině s anestetikem sevoflurane zaznamenáno zvýšení prozánětlivého cytokinu IL-1β a snížení protizánětlivého cytokinu IL-10.
Léčení potkani rovněž vykazovali zhoršený výkon v testech Barnesova bludiště a rozpoznávání nových objektů. Tyto změny byly doprovázeny metabolickými rozdíly v hippocampu, mozkové oblasti, která byla nadměrně aktivována. Došlo k metabolickému posunu od oxidativní fosforylace k glykolýze. Další analýza odhalila zánětlivější profil mikroglie, s menším počtem větví mikroglie a zvýšením proteinu CD86. V souladu s předchozími pracemi bylo u skupiny s anestetikem rovněž pozorováno zvýšení RUVBL2 a zvýšená tvorba stresových granulí.
Vliv potlačení RUVBL2
Následně se výzkumníci zaměřili přímo na roli RUVBL2. Ve starším potkaním modelu mírné kognitivní poruchy potvrdili funkci dvou lentivirů, z nichž jeden zvyšoval a druhý snižoval expresi RUVBL2. Těmto potkanům byla následně podána stejná anestezie a chirurgický zákrok jako mladším potkanům.
Jak se očekávalo, potkani se zvýšenou expresí RUVBL2 vykazovali horší výsledky v testech rozpoznávání nových objektů a Barnesova bludiště. Potlačení RUVBL2 mělo významné pozitivní účinky na výkon v obou testech a vedlo k podstatnému snížení zánětu. Byl zmírněn glykolytický metabolický posun, zvýšilo se dostupné ATP a snížil se počet a velikost stresových granulí. Tato data naznačují, že snížená exprese RUVBL2 inhibuje progresi metabolického přeprogramování a účinně zmírňuje pooperační kognitivní deficity u starých potkanů s mírnou kognitivní poruchou po anestezii sevofluranem a chirurgickém traumatu.
Na základě těchto výsledků se vědci domnívají, že RUVBL2 představuje terapeutický cíl, který si zaslouží další výzkum. Upozorňují však na omezení studie, přičemž jedním z hlavních je, že mikroglie jsou vysoce heterogenní a pro plné pochopení účinků anestezie na funkci mikroglie a roli RUVBL2 v této dynamice může být zapotřebí podrobnějšího výzkumu. Pokud by se z této výzkumné linie podařilo vytvořit terapii, mohlo by provádění významných chirurgických zákroků u starších lidí představovat menší riziko pro jejich dlouhodobé kognitivní zdraví.