La sepsis es una reacción inflamatoria sistémica maligna con alta morbilidad y mortalidad. Es la principal causa de muerte de los pacientes no cardíacos en la unidad de cuidados intensivos. El sistema nervioso central es uno de los primeros sistemas afectados por la sepsis y puede causar disfunción aguda como delirio, desorientación e inconsciencia. A largo plazo, los pacientes con sepsis tienen una disfunción cognitiva obvia y pérdida de memoria, y los radicales libres de oxígeno reactivos inflamatorios son una de las razones que causan la pérdida de memoria inducida por sepsis. Los efectos antiinflamatorios y antioxidantes de las moléculas de hidrógeno, especialmente su regulación positiva del factor 2 relacionado con el núcleo (Nrf2), pueden aliviar la neuroinflamación y se espera que se convierta en un tratamiento para la pérdida de memoria en la sepsis.

Un estudio exploró los efectos deH Generador de moléculas de hidrógeno sobre la tasa de supervivencia, la memoria a corto y largo plazo y la capacidad cognitiva de ratas sépticas basadas en el modelo de ligadura y perforación cecal (CLP), y el tratamiento con hidrógeno a largo plazo sobre la memoria y la memoria de ratas sépticas. Mejora de la función cognitiva.

Primero, los autores confirmaron que el modelo CLP causó el 53% de la mortalidad en el grupo CLP aire, mientras que las ratas que recibieron tratamiento a largo plazo Generador de inhalador PEM H2 sobrevivió 81% (Figura 1). Muestra que el tratamiento con hidrógeno a largo plazo mejora la tasa de supervivencia de los animales sépticos. Este aumento en la tasa de supervivencia está relacionado con las diversas propiedades del hidrógeno, incluidos los efectos antioxidantes, antiinflamatorios y antiapoptóticos, que aumentan las posibilidades de supervivencia en situaciones de infección o inflamación.

Para determinar si el hidrógeno puede atenuar el deterioro cognitivo a largo plazo, los investigadores colocaron a las ratas en un entorno de prueba para un experimento de 5 minutos después de 24 horas de entrenamiento cognitivo. Cuando se reintrodujo en el entorno previamente explorado, la distancia de movimiento y la actividad de pie de las ratas en el grupo de hidrógeno CLP se redujeron significativamente en comparación con los animales de aire CLP (Figura 2B & D). Los resultados mostraron que el tratamiento con hidrógeno restauró la pérdida de memoria en ratas sépticas.

El autor también analizó si el hidrógeno puede mejorar el reconocimiento a corto plazo y el deterioro de la memoria de las ratas CLP después de 20 minutos de entrenamiento. En la prueba de memoria a corto plazo, en comparación con las ratas operadas simuladamente, las ratas CLP tratadas con aire tuvieron menos tiempo para explorar nuevos objetos (Figura 3B), lo que indica que la memoria de reconocimiento a corto plazo de las ratas sépticas estaba deteriorada. En comparación con las ratas CLP, el tratamiento con hidrógeno revirtió significativamente el deterioro de la memoria, lo que indica que el hidrógeno tiene un efecto protector sobre el reconocimiento a corto plazo y la memoria después de la sepsis (Figura 3).

Uno de los principales síntomas del deterioro cognitivo es la pérdida de memoria. Debido a que las moléculas de hidrógeno pueden mejorar el deterioro de la memoria de reconocimiento a corto y largo plazo causado por la materia no blanca, los investigadores propusieron si se puede observar lo mismo en el deterioro cognitivo causado por la sepsis en ratas. El efecto protector. Al principio, las ratas fueron entrenadas para condicionar sus reflejos condicionados por el miedo. Esta respuesta se obtiene mediante el aprendizaje asociativo entre el campo y el estímulo dañino, resultando en un comportamiento de congelación en el animal. Durante el proceso de acondicionamiento, no hubo diferencia significativa en la tasa de inactividad entre todos los grupos experimentales (Figura 4A). Cuando se realizó la prueba 1 día y 5 días después, el comportamiento lento de las ratas en el grupo de aire CLP fue significativamente mayor que el del grupo de aire simulado y el grupo de moléculas de hidrógeno simulado, lo que confirma el establecimiento del modelo de deterioro cognitivo (Figura 4B & 4C). Después del tratamiento con la molécula de hidrógeno, la respuesta lenta de las ratas CLP observada en las dos pruebas de memoria a largo plazo se redujo significativamente, lo que indica que la molécula de hidrógeno mejoró la memoria cognitiva deteriorada de los animales sépticos (Figura 4B & 4C).

El estado de estrés oxidativo sistémico se mide mediante la medición de TBARS en plasma. Los autores observaron que la peroxidación de lípidos se produjo dentro de las 24 horas posteriores a que la sepsis indujera una respuesta inflamatoria sistémica. La sepsis provocó un nivel de TBARS en plasma significativamente más alto que el grupo de operación simulada (Figura 5A). Por otro lado, en comparación con el grupo de aire CLP, se redujeron los niveles plasmáticos de TBARS en ratas sépticas que inhalaron hidrógeno (Figura 5A). El estado antioxidante se evalúa midiendo la actividad de superóxido dismutasa (SOD) en plasma. El autor observó que en comparación con el grupo de operación simulada y el grupo de aire CLP, la terapia con moléculas de hidrógeno puede aumentar la actividad de la enzima SOD (Figura 5B).

Además, los autores detectaron los niveles de citocinas proinflamatorias (IL-1, β e IL-6) y citocinas antiinflamatorias (IL-10) en la corteza prefrontal e hipocampo de ratas sépticas para verificar que las moléculas de hidrógeno son en el pus. Efecto antiinflamatorio en toxinas. En comparación con el grupo de operación simulada, los niveles de IL-1β e IL-6 en la corteza prefrontal del grupo de aire aumentaron significativamente (Figura 6B & 6D); en comparación con el grupo de tratamiento con aire, la inhalación de hidrógeno redujo estos niveles proinflamatorios en la corteza prefrontal de la rata La producción de citocinas (Figura 6B & 6D). En comparación con el grupo de control, los niveles de IL-10 en el hipocampo y la corteza prefrontal de ratas CLP que inhalaron moléculas de hidrógeno también aumentaron.

Para evaluar los posibles mecanismos de los efectos antioxidantes y antiinflamatorios de las moléculas de hidrógeno, los autores probaron la expresión del factor de transcripción Nrf2. Usando Western Blot, se observó que en comparación con el grupo de operación simulada y el grupo de aire CLP, la expresión total de Nrf2 en el hipocampo y la corteza prefrontal de ratas sépticas tratadas con moléculas de hidrógeno aumentó (Figura 7). El efecto de la inhalación de emergencia de moléculas de hidrógeno sobre la expresión de Nrf2 en animales sépticos.

La evidencia proporcionada en este estudio muestra que a largo plazo (10 días) Máquina de terapia de inhalación de hidrógeno es un tratamiento eficaz para la falla en la retención de la memoria, la memoria de reconocimiento a corto plazo deteriorada y la memoria de reconocimiento a corto y largo plazo deteriorada formada por el aprendizaje asociativo. El tratamiento de emergencia de moléculas de hidrógeno puede reducir la neuroinflamación en la estructura central directamente relacionada con la formación de la memoria.