Zaščitna vloga astrocitov pri zastrupitvi z ogljikovim monoksidom in optimizacija zdravljenja

Abstract

Izhodišča: Zastrupitev z ogljikovim monoksidom (CO) močno okrne funkcijo astrocitov in nevronov. Pozne nevropsihološke posledice zastrupitve lahko preprečimo z zdravljenjem s hiperbaričnim kisikom (HBO). V raziskavi smo preučevali učinek CO in HBO na zgodnje procese celične smrti v nevronski in mešani kulturi ter ugotavljali, ali se raven glutationa v astrocitih po izpostavljenosti CO in HBO spremeni in ali bi lahko le-ta bil možna nova tarča za zdravljenje zastrupitve s CO. Metode: Primarne astrocitne, nevronske in mešane celične kulture možganske skorje podgane smo izpostavili 3.000 ppm CO v zraku, nato pa jih v obdobju 24-urne normoksije v različnih časovnih presledkih za 1 uro izpostavili 100-odstotnemu kisiku pri tlaku 3 barov. V celicah mešane in nevronske kulture smo merili aktivnost laktat dehidrogenaze (LDH) in kaspaz 3/7, v astrocitih pa raven glutationa. Rezultati: CO je povzročil zvišanje aktivnosti LDH in kaspaz 3/7 v nevronskih kulturah, v mešanih pa le zvišanje aktivnosti kaspaz 3/7. Po izpostavitvi CO in HBO se je zvišala aktivnost LDH v nevronskih kulturah in znižala aktivnost kaspaz 3/7 v mešanih kulturah. CO je v astrocitih povzročil znižanje celokupnega glutationa (GSHt), zvišanje glutation disulfida (GSSG) in znižanje GSH/GSSG, po izpostavitvi CO in HBO pa se je zvišala GSHt, znižala GSSG in zvišala GSH/GSSG. Zaključek: Razlike v citotoksičnem delovanju CO in zaščitni vlogi HBO v nevronski, mešani in astrocitni kulturi kažejo, da so nevroni, ki rastejo brez astrocitov, v primerjavi z mešano kulturo dovzetnejši za škodljive učinke CO ter nakazujejo, da astrociti ob oksidativnem stresu poskušajo ščititi nevrone, ki so pri sintezi glutationa odvisni od njih.