Viêm não là gì? Các công bố khoa học về Viêm não

Đột quỵ do thiếu máu là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong và tàn tật ở các quốc gia phát triển. Tuy nhiên, mặc dù đã có nhiều nỗ lực nghiên cứu và phát triển, chưa có liệu pháp cụ thể nào cho đột quỵ được áp dụng. Nhiều cơ chế để bảo vệ thần kinh đã được khám phá, bao gồm các kênh ion, axit amin kích thích và gốc oxy tự do, nhưng không có cơ chế nào mang lại hiệu quả điều trị tốt. Bài viết tổng hợp về "viêm và đột quỵ" tóm tắt những dữ liệu quan trọng hỗ trợ khả năng các tế bào và yếu tố trung gian viêm nhiễm là những yếu tố quan trọng góp phần và gây rối trong tổn thương não do thiếu máu. Cụ thể, vai trò của cytokine, tế bào nội mô và phân tử dính bạch cầu, nitric oxide và sản phẩm cyclooxygenase (COX-2) được thảo luận. Hơn nữa, vai trò tiềm năng của một số cytokine trong việc điều chỉnh sự nhạy cảm của não với thiếu máu cũng được xem xét. Dữ liệu cho thấy rằng các chiến lược điều trị mới có thể phát triển từ nghiên cứu chi tiết về một số yếu tố viêm nhiễm cụ thể có tác động theo mối quan hệ không gian và thời gian với các yếu tố gây độc thần kinh được công nhận truyền thống. Bản chất kép của một số yếu tố trung gian trong việc định hình lại tế bào não để kháng cự hoặc nhạy cảm với tổn thương cho thấy sự cân bằng tinh tế cần thiết trong các can thiệp dựa trên chiến lược chống viêm.

IL-33 (trước đây được biết đến như là yếu tố NF từ tĩnh mạch nội mô cao) là một cytokine thuộc họ IL-1, phát tín hiệu thông qua thụ thể ST2 và thúc đẩy sản xuất cytokine trong các tế bào mast, basophil, eosinophil, tế bào NK không thay đổi di truyền và NK, lympho Th2 và các tế bào miễn dịch tự nhiên loại 2 (các tế bào phụ tự nhiên, nuocyte và tế bào hỗ trợ tự nhiên loại 2). Hiện có ít thông tin về IL-33 nội sinh; chẳng hạn như vẫn chưa xác định được nguồn tế bào sản sinh IL-33 trong các mô chuột. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã tạo ra dòng bẫy gene báo cáo Il-33-LacZ (Il-33Gt/Gt) và sử dụng công cụ mới mẻ này để phân tích biểu hiện của IL-33 nội sinh trong cơ thể sống. Chúng tôi nhận thấy rằng promoter Il-33 biểu hiện hoạt tính thường xuyên trong các cơ quan bạch huyết chuột, các mô chắn biểu mô, não và bào thai. Phương pháp nhuộm miễn dịch với kháng thể chống IL-33, sử dụng chuột Il-33Gt/Gt (thiếu hụt Il-33) làm đối chứng, cho thấy protein IL-33 nội sinh được biểu hiện cao trong các mô chắn biểu mô chuột, bao gồm biểu mô phẳng xếp lớp từ âm đạo và da, cũng như biểu mô lập phương từ phổi, dạ dày và tuyến nước bọt. Biểu hiện thường xuyên của IL-33 không được phát hiện trong các mạch máu, cho thấy sự khác biệt đặc trưng loài giữa con người và chuột. Quan trọng là, protein IL-33 luôn được định vị trong nhân của các tế bào sản xuất mà không có bằng chứng cho việc định vị trong tế bào chất. Cuối cùng, ghi nhận sự biểu hiện mạnh mẽ của báo cáo Il-33-LacZ cũng được quan sát thấy trong các mô viêm, trong gan khi sốc độc tố nội sinh do LPS gây ra, và trong phế nang phổi khi viêm đường hô hấp dị ứng do papain gây ra. Tổng hợp lại, các phát hiện của chúng tôi hỗ trợ khả năng cho rằng IL-33 có thể hoạt động như một chất alarmin nhân để cảnh báo hệ miễn dịch bẩm sinh sau khi bị thương hoặc nhiễm trùng trong các mô chắn biểu mô.

Microglia, tế bào miễn dịch cư trú trong hệ thần kinh trung ương (CNS) của động vật có vú, đóng một vai trò quan trọng trong cả điều kiện sinh lý và bệnh lý, chẳng hạn như sự phục hồi tính toàn vẹn của CNS và sự tiến triển của các rối loạn thoái hóa thần kinh. Nhiều dữ liệu đã được công bố cho thấy tình trạng viêm thần kinh do sự kích hoạt microglia có thể gây hậu quả bất lợi cho não bộ đang phát triển và não bộ trưởng thành. Mặt khác, một phản ứng viêm được chỉ đạo và hạn chế đúng cách được biết là một quá trình chữa lành tự nhiên sau khi có tổn thương ở một số mô khác. Vì vậy, không có gì ngạc nhiên khi các kết quả nghiên cứu cho thấy lợi ích của tình trạng viêm thần kinh đã xuất hiện trong thập kỷ qua. Những lợi ích từ viêm trung gian cho các kết quả CNS bao gồm các cơ chế như bảo vệ thần kinh, huy động tế bào tiền thân thần kinh để sửa chữa, quá trình tái myelin hóa và tái sinh sợi trục. Trong tài liệu này, chúng tôi xem xét các dữ liệu làm nổi bật những khía cạnh song song của microglia với sự tập trung vào não bộ đang phát triển, tức là như những tác nhân làm tăng tổn thương và như những người trợ giúp trong quá trình phục hồi sau tổn thương CNS.

Mục tiêu. Xác định phản ứng cytokine viêm khởi đầu ở những trẻ đủ tháng sinh ra từ các bà mẹ có chorioamnionitis lâm sàng và đánh giá xem phản ứng cytokine có liên quan đến trầm cảm trong khi sinh, khám sức khỏe thần kinh bất thường, và tổn thương não do thiếu oxy-ischémia (HIE).

Phương pháp. Những trẻ sơ sinh được tiếp xúc với chorioamnionitis và nhập vào đơn vị chăm sóc đặc biệt cho trẻ sơ sinh (n = 61) đã được tiến hành nghiên cứu theo chiều dọc. Nồng độ cytokine được đo từ máu cuống rốn và ở 6 và 30 giờ sau khi sinh. Giá trị đối chứng (n = 50) được xác định từ máu cuống rốn của trẻ sơ sinh khỏe mạnh đủ tháng. Các thử nghiệm ELISA đã được thực hiện cho interleukin (IL)-1β; IL-6; IL-8; regulated on activation, normal T-cell expressed and secreted (RANTES); macrophage inflammatory protein-1α; và tumor necrosis factor-α. Những cuộc kiểm tra thần kinh có mù được thực hiện tuần tự sử dụng điểm số Dubowitz sửa đổi tại 6 và 30 giờ.

Kết quả. Nồng độ IL-6 ở cuống rốn (1071 ± 1517 so với 65 ± 46 pg/mL), IL-8 (2580 ± 9834 so với 66 ± 57 pg/mL) và RANTES (95 917 ± 16 518 so với 54 000 ± 14 306 pg/mL) chỉ cao hơn ở trẻ có chorioamnionitis so với trẻ đối chứng. IL-6 tăng lên ở 6 giờ với mức 1451 ± 214 pg/mL, sau đó giảm 5 lần ở 30 giờ trái ngược với sự giảm liên tục theo thời gian ở IL-8 và RANTES. Không có mối liên hệ nào giữa các cytokine và trầm cảm khi sinh. Điểm số Dubowitz sửa đổi có sự tương quan với IL-6 tại 6 giờ (r = 0.5). Những trẻ có HIE/co giật (n = 5) có nồng độ cytokine cao hơn đáng kể ở 6 giờ so với những trẻ không có (n = 56): IL-6 (3130 so với 1219 pg/mL), IL-8 (5433 so với 780 pg/mL), và RANTES (97 396 so với 46 914 pg/mL).

Kết luận. Có sự liên quan đáng kể giữa các bất thường trong khám thần kinh và nồng độ cytokine, với nồng độ cytokine cao nhất được quan sát thấy ở trẻ phát triển HIE/co giật.

Interleukin 6 (IL6) là một trong những cytokine chính liên quan đến viêm. Mức độ IL 6 trong huyết thanh hoặc mô bị tăng cao đã được báo cáo xảy ra trong một số bệnh ở người, bao gồm các bệnh nhiễm trùng hệ thần kinh trung ương (CNS), nhưng không phải trong viêm CNS không nhiễm trùng, ví dụ như bệnh xơ cứng đa dịch. Trong khi nghiên cứu bệnh viêm não tự miễn thí nghiệm (EAE) như một mô hình động vật cho viêm tự miễn ở CNS, chúng tôi phát hiện nồng độ IL 6 tăng cao trong CNS của chuột mắc phải một dạng bệnh nguy hiểm. Mức độ IL 6 trong lách và huyết thanh không tăng đáng kể. Những phát hiện này cho thấy sự sản xuất IL6 tại chỗ trong CNS trong quá trình EAE, và đại diện cho sự chứng minh đầu tiên về sản xuất IL6 trong bệnh viêm CNS không nhiễm trùng.

Tổng cộng có 395 chủng Haemophilus influenzae từ 226 cơ sở Nhật Bản tham gia Nhóm Nghiên cứu Giám sát Quốc gia về Viêm Màng não do Vi khuẩn được thu thập từ năm 1999 đến 2002. Tất cả các chủng đã được phân tích bằng PCR để xác định các gen kháng và đã xác định khả năng mẫn cảm của chúng đối với các chất β-lactam. Trong số này, 29,1% là các chủng không sản xuất β-lactamase và dễ bị kháng ampicillin (AMP) (BLNAS) và không mang các gen kháng; 15,4% là các chủng sản xuất β-lactamase và kháng AMP và có gen bla _TEM-1; 30,6% là các chủng không sản xuất β-lactamase và kháng AMP (thấp-BLNAR) và có sự thay thế axit amin Lys-526 hoặc His-517 trong gen ftsI mã hóa cho PBP 3; 13,9% là các chủng không sản xuất β-lactamase và kháng AMP (BLNAR) và có sự thay thế bổ sung Thr-385 trong ftsI; 9,1% là các chủng kháng acid amoxicillin-clavulanic (BLPACR I) và có gen bla _TEM-1 và có sự thay thế axit amin Lys-526 hoặc His-517 trong ftsI; và 1,8% là các chủng kháng tương tự với nhóm BLPACR I (BLPACR II) nhưng có gen bla _TEM-1 và các thay đổi trong ftsI, tương tự như các chủng BLNAR. Tất cả trừ ba chủng đều là serotype b. Sự phổ biến của các chủng BLNAR đã tăng nhanh chóng: 0% năm 1999, 5,8% năm 2000, 14,1% năm 2001, và 21,3% năm 2002. Giá trị MIC tại đó 90% số mẫu BLNAR bị ức chế như sau: AMP, 16 μg/ml; cefotaxime, 1 μg/ml; ceftriaxone, 0,25 μg/ml; và meropenem, 0,5 μg/ml. Tất cả các giá trị này đều cao hơn so với các chủng BLNAS tương đương. Sự phân bố tương đối rộng rãi của các giá trị MIC β-lactam đối với các chủng BLNAR có lẽ phản ánh các biến đổi trong các đột biến gen ftsI. Điện di gel trường xung đã gợi ý về sự lan truyền nhanh chóng của một số chủng H. influenzae type b cụ thể khắp Nhật Bản. Việc tiêm phòng nhanh chóng, nhận diện sớm và sử dụng kháng sinh thích hợp có thể làm chậm sự lan truyền của chúng.

Viêm não tự miễn mẫu thí nghiệm (EAE) là một bệnh tự miễn gây mất myelin thường được sử dụng để mô hình hóa các cơ chế bệnh sinh liên quan đến bệnh đa xơ cứng (MS). Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã khảo sát tác động của việc tiêm chủng với glycoprotein oligodendrocyte myelin MOG_35–55 lên sự biểu hiện của các phân tử trong hệ miễn dịch bẩm sinh, đặc biệt là thụ thể toll‐like 2 (TLR2) và CD14. Sự biểu hiện của mRNA mã hóa TLR2 tăng lên ở não thất, màng não và trong vài tế bào đơn lẻ ở thực tổ chức thần kinh trung ương (CNS) từ 4 đến 8 ngày sau khi tiêm chủng với MOG. Vào ngày thứ 10, tín hiệu này lan rộng khắp màng não, một vài vùng quanh mạch máu và trên những nhóm tế bào thực tổ chức riêng lẻ. Ba tuần sau khi điều trị MOG, thời điểm mà các động vật cho thấy triệu chứng lâm sàng nặng nề, sự biểu hiện mạnh mẽ cả của transcripts TLR2 và CD14 xuất hiện ở các cấu trúc liên kết rào cản, cũng như các yếu tố thực tổ chức của tủy sống, và trong nhiều vùng của não bao gồm, hành não, tiểu não và vỏ não. Việc đánh dấu hai lần đã cung cấp bằng chứng về mặt giải phẫu cho thấy tế bào vi mô/macrophage dương tính với TLR2 ở não của chuột EAE. Các vùng thể hiện sự biểu hiện mãn tính của TLR2 và CD14 cũng liên quan đến sự gia tăng hoạt động NF‐_KB và sự kích hoạt phiên mã của các gen mã hóa nhiều phân tử proinflammatory. Dữ liệu hiện tại cung cấp bằng chứng rằng các thụ thể của các kiểu mô hình phân tử liên quan đến mầm bệnh được kích hoạt mạnh mẽ trong CNS của chuột EAE, càng củng cố thêm khái niệm rằng hệ miễn dịch bẩm sinh đóng vai trò quyết định trong bệnh tự miễn gây mất myelin này.

Các không gian xung quanh mạch máu được mở rộng (EPVS), có thể quan sát được trong hình ảnh MRI não, là một chỉ số quan trọng của bệnh mạch nhỏ và viêm não. Chúng tôi đã đánh giá một cách hệ thống tài liệu cho đến tháng 6 năm 2012 về những phương pháp khả thi để đánh giá tính toán của chúng và phân tích các yếu tố gây nhiễu với các lacune và các tổn thương trắng nhỏ. Chúng tôi đã tìm thấy sáu nghiên cứu đã đánh giá/nhận diện EPVS bằng cách tính toán thông qua bảy phương pháp khác nhau, và bốn nghiên cứu đã mô tả các kỹ thuật để tự động phân đoạn các cấu trúc tương tự và có khả năng phù hợp với phân đoạn EPVS. MRI T2‐weighted là chuỗi duy nhất nhận diện tất cả EPVS, nhưng hình ảnh FLAIR và T1-được trọng số cũng hữu ích trong việc phân biệt chúng. Sự không nhất quán trong tài liệu liên quan đến đường kính và thuật ngữ của chúng, cũng như sự chồng chéo trong hình dạng, cường độ, vị trí, và kích thước với các lacune, đã cản trở việc phân biệt chúng và độ chính xác cũng như khả năng tái lập của bất kỳ kỹ thuật phân đoạn tính toán nào. Phương pháp hứa hẹn nhất sẽ cần kết hợp nhiều chuỗi MR và xem xét tất cả các đặc điểm này để xác định EPVS một cách chính xác. J. Magn. Reson. Imaging 2013;38:774–785. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.

Trong 50 năm qua, hạ thân nhiệt sâu (23(0) C) đã chứng minh là một tác nhân bảo vệ thần kinh xuất sắc trong tổn thương thiếu máu cục bộ não. Hạ thân nhiệt nhẹ (31-33(0) C) đã chứng minh có những đặc tính bảo vệ thần kinh tương tự mà không có tác động bất lợi của hạ thân nhiệt sâu. Các cơ chế tổn thương bị khuếch đại bởi hạ nhiệt độ vừa phải và được cải thiện bởi hạ thân nhiệt bao gồm: giảm sản xuất gốc oxy tự do, với tổn thương do peroxidase đến lipit, protein và DNA, sự kích hoạt của tế bào viêm microglia và sự khử cực thiếu máu, giảm nhu cầu chuyển hóa oxy ở não và giảm sự giải phóng glycerin và axit amin kích thích (EAA). Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng viêm làm tăng cường tổn thương thiếu máu cục bộ não và rằng hạ thân nhiệt có thể làm giảm sự xâm nhập của bạch cầu trung tính trong các vùng thiếu máu. Để làm sáng tỏ hơn các cơ chế mà hạ thân nhiệt nhẹ tạo ra tác dụng bảo vệ thần kinh trong tình trạng thiếu máu bằng cách làm giảm phản ứng viêm, chúng tôi đã kích thích phản ứng viêm, trong não của chuột, bằng cách rơi một chất làm phát sinh phản ứng viêm nặng. Hai nhóm mười động vật đã trải qua cùng một quy trình phẫu thuật: xương sọ được loại bỏ một phần, màng cứng được mở và một chất viêm (5% carrageenin) đã được nhỏ tại chỗ. Da đầu được khâu lại và, đối với nhóm được bảo vệ bởi hạ thân nhiệt, một túi đá được đặt lên bề mặt của toàn bộ hộp sọ, nhằm duy trì nhiệt độ não trong khoảng 29,5-31(0) C trong 120 phút. Sau ba ngày, động vật được hy sinh và não của chúng được kiểm tra. Nhóm được bảo vệ bởi hạ thân nhiệt cho thấy sự giảm đáng kể mức độ xâm nhập của bạch cầu đa hình nhân (PMNL), chỉ ra rằng hạ thân nhiệt nhẹ có thể có tác dụng bảo vệ thần kinh bằng cách làm giảm phản ứng viêm.