न्यूरोडीजनरेटिव्ह रोगांसाठी एक आशादायक दृष्टिकोन: हायपरबेरिक ऑक्सिजन थेरपी

हायपरबेरिक ऑक्सिजन थेरपी (HBOT) समजून घेणे

एचबीओटीमध्ये सामान्यतः ९०-१२० मिनिटांच्या कालावधीसाठी १ परिपूर्ण वातावरण (एटीए) - समुद्रसपाटीवरील दाब - पेक्षा जास्त दाब वाढवणे समाविष्ट असते, ज्यामध्ये उपचार घेतलेल्या विशिष्ट स्थितीनुसार अनेकदा अनेक सत्रांची आवश्यकता असते. वाढलेला हवेचा दाब पेशींना ऑक्सिजनचा पुरवठा सुधारतो, ज्यामुळे स्टेम सेल प्रसार उत्तेजित होतो आणि विशिष्ट वाढीच्या घटकांद्वारे मध्यस्थी केलेल्या उपचार प्रक्रिया वाढतात.

सुरुवातीला, एचबीओटीचा वापर बॉयल-मॅरियट कायद्यावर आधारित होता, जो ऊतींमध्ये उच्च ऑक्सिजन पातळीच्या फायद्यांसोबतच गॅस बुडबुड्यांचे दाब-आधारित घट दर्शवितो. एचबीओटीद्वारे निर्माण होणाऱ्या हायपरॉक्सिक अवस्थेमुळे अनेक प्रकारचे पॅथॉलॉजीज फायद्याचे ठरतात, ज्यामध्ये नेक्रोटिक टिश्यूज, रेडिएशन इजा, ट्रॉमा, बर्न्स, कंपार्टमेंट सिंड्रोम आणि गॅस गॅंग्रीन यांचा समावेश आहे, हे अंडरसी आणि हायपरबेरिक मेडिकल सोसायटीने सूचीबद्ध केलेल्या इतर गोष्टींबरोबरच आहे. उल्लेखनीय म्हणजे, एचबीओटीने कोलायटिस आणि सेप्सिस सारख्या विविध दाहक किंवा संसर्गजन्य रोग मॉडेल्समध्ये सहायक उपचार म्हणून देखील प्रभावीपणा दर्शविला आहे. त्याच्या दाहक-विरोधी आणि ऑक्सिडेटिव्ह यंत्रणा पाहता, एचबीओटी न्यूरोडिजनरेटिव्ह रोगांसाठी उपचारात्मक मार्ग म्हणून लक्षणीय क्षमता प्रदान करते.

 

न्यूरोडीजनरेटिव्ह रोगांमध्ये हायपरबेरिक ऑक्सिजन थेरपीचे प्रीक्लिनिकल अभ्यास: 3×Tg माऊस मॉडेलमधील अंतर्दृष्टी

उल्लेखनीय अभ्यासांपैकी एकअल्झायमर रोगाच्या (AD) 3×Tg माऊस मॉडेलवर लक्ष केंद्रित केले, ज्याने संज्ञानात्मक कमतरता कमी करण्यासाठी HBOT ची उपचारात्मक क्षमता दर्शविली. या संशोधनात 17 महिन्यांच्या नर 3×Tg उंदरांचा समावेश होता, तर 14 महिन्यांच्या नर C57BL/6 उंदरांचा नियंत्रण म्हणून वापर केला जात होता. अभ्यासात असे दिसून आले की HBOT ने केवळ संज्ञानात्मक कार्य सुधारले नाही तर जळजळ, प्लेक लोड आणि टाऊ फॉस्फोरायलेशन देखील लक्षणीयरीत्या कमी केले - ही AD पॅथॉलॉजीशी संबंधित एक महत्त्वाची प्रक्रिया आहे.

एचबीओटीचे संरक्षणात्मक परिणाम न्यूरोइन्फ्लेमेशनमध्ये घट झाल्यामुळे झाले. मायक्रोग्लियल प्रसार, अॅस्ट्रोग्लिओसिस आणि प्रो-इन्फ्लेमेटरी सायटोकिन्सच्या स्रावात घट झाल्याने हे सिद्ध झाले. हे निष्कर्ष अल्झायमर रोगाशी संबंधित न्यूरोइन्फ्लेमेटरी प्रक्रिया कमी करताना संज्ञानात्मक कार्यक्षमता वाढविण्यात एचबीओटीच्या दुहेरी भूमिकेवर भर देतात.

दुसऱ्या प्रीक्लिनिकल मॉडेलमध्ये १-मिथाइल-४-फिनाइल-१,२,३,६-टेट्राहायड्रोपायरीडिन (MPTP) उंदरांचा वापर करून HBOT च्या न्यूरोनल फंक्शन आणि मोटर क्षमतांवर संरक्षणात्मक यंत्रणेचे मूल्यांकन केले गेले. निकालांवरून असे दिसून आले की HBOT ने या उंदरांमध्ये वाढत्या मोटर क्रियाकलाप आणि पकड शक्तीमध्ये योगदान दिले, विशेषतः SIRT-1, PGC-1α आणि TFAM च्या सक्रियतेद्वारे माइटोकॉन्ड्रियल बायोजेनेसिस सिग्नलिंगमध्ये वाढ होण्याशी संबंधित. हे HBOT च्या न्यूरोप्रोटेक्टिव्ह इफेक्ट्समध्ये माइटोकॉन्ड्रियल फंक्शनची महत्त्वपूर्ण भूमिका अधोरेखित करते.

 

न्यूरोडीजनरेटिव्ह रोगांमध्ये एचबीओटीची यंत्रणा

एनडीडीसाठी एचबीओटी वापरण्याचे मूलभूत तत्व कमी ऑक्सिजन पुरवठा आणि न्यूरोडीजनरेटिव्ह बदलांना संवेदनशीलता यांच्यातील संबंधात आहे. हायपोक्सिया-इंड्युसिबल फॅक्टर-१ (एचआयएफ-१) ट्रान्सक्रिप्शन फॅक्टर म्हणून मध्यवर्ती भूमिका बजावते जे कमी ऑक्सिजन टेन्शनमध्ये सेल्युलर अनुकूलन सक्षम करते आणि एडी, पीडी, हंटिंग्टन डिसीज आणि एएलएससह विविध एनडीडीमध्ये गुंतलेले आहे, ज्यामुळे ते एक महत्त्वाचे औषध लक्ष्य म्हणून चिन्हांकित होते.

वय हे अनेक न्यूरोडीजनरेटिव्ह विकारांसाठी एक महत्त्वाचा जोखीम घटक असल्याने, एचबीओटीचा वृद्धत्वाच्या न्यूरोबायोलॉजीवर होणारा परिणाम तपासणे अत्यंत महत्त्वाचे आहे. अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की एचबीओटी निरोगी वृद्ध व्यक्तींमध्ये वयाशी संबंधित संज्ञानात्मक कमतरता सुधारू शकते.याव्यतिरिक्त, एचबीओटीच्या संपर्कात आल्यानंतर लक्षणीय स्मृतीदोष असलेल्या वृद्ध रुग्णांमध्ये संज्ञानात्मक सुधारणा आणि मेंदूतील रक्तप्रवाह वाढल्याचे दिसून आले.

 

१. एचबीओटीचा जळजळ आणि ऑक्सिडेटिव्ह स्ट्रेसवर होणारा परिणाम

मेंदूच्या गंभीर बिघाड असलेल्या रुग्णांमध्ये न्यूरोइंफ्लेमेशन कमी करण्याची क्षमता HBOT ने दाखवून दिली आहे. त्यात दाहक-विरोधी सायटोकिन्स (IL-10 सारख्या) वाढवताना प्रो-इंफ्लेमेटरी सायटोकिन्स (जसे की IL-1β, IL-12, TNFα आणि IFNγ) कमी करण्याची क्षमता आहे. काही संशोधकांचा असा अंदाज आहे की HBOT द्वारे निर्माण होणारे रिअॅक्टिव्ह ऑक्सिजन स्पीसीज (ROS) थेरपीच्या अनेक फायदेशीर परिणामांमध्ये मध्यस्थी करतात. परिणामी, त्याच्या दाब-आधारित बबल-कमी करण्याच्या कृती आणि उच्च ऊतींचे ऑक्सिजन संपृक्तता प्राप्त करण्याव्यतिरिक्त, HBOT शी संबंधित सकारात्मक परिणाम अंशतः उत्पादित ROS च्या शारीरिक भूमिकांवर अवलंबून असतात.

२. एचबीओटीचे अपोप्टोसिस आणि न्यूरोप्रोटेक्शनवर होणारे परिणाम

संशोधनातून असे दिसून आले आहे की HBOT p38 मायटोजेन-अ‍ॅक्टिव्हेटेड प्रोटीन काइनेज (MAPK) चे हिप्पोकॅम्पल फॉस्फोरायलेशन कमी करू शकते, ज्यामुळे आकलनशक्ती सुधारते आणि हिप्पोकॅम्पल नुकसान कमी होते. स्वतंत्र HBOT आणि जिन्कगो बिलोबा अर्कसह एकत्रितपणे बॅक्सची अभिव्यक्ती आणि कॅस्पेस-9/3 ची क्रिया कमी असल्याचे आढळून आले आहे, ज्यामुळे aβ25-35 द्वारे प्रेरित उंदीर मॉडेल्समध्ये एपोप्टोसिस दर कमी होतो. शिवाय, दुसऱ्या एका अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की HBOT प्रीकंडिशनिंगमुळे सेरेब्रल इस्केमिया विरुद्ध सहिष्णुता निर्माण झाली, ज्यामध्ये SIRT1 अभिव्यक्ती वाढवणे, वाढीव B-सेल लिम्फोमा 2 (Bcl-2) पातळी आणि कमी सक्रिय कॅस्पेस-3 यांचा समावेश असलेल्या यंत्रणांचा समावेश होता, ज्यामुळे HBOT चे न्यूरोप्रोटेक्टिव्ह आणि अँटी-एपोप्टोटिक गुणधर्म अधोरेखित झाले.

३. रक्ताभिसरणावर एचबीओटीचा प्रभाव आणिन्यूरोजेनेसिस

एचबीओटीच्या संपर्कात आल्याने क्रॅनियल व्हॅस्क्युलर सिस्टीमवर अनेक परिणाम होतात, ज्यामध्ये रक्त-मेंदू अडथळा पारगम्यता वाढवणे, अँजिओजेनेसिसला चालना देणे आणि एडेमा कमी करणे समाविष्ट आहे. ऊतींना वाढत्या ऑक्सिजन पुरवठ्यासह, एचबीओटीरक्तवहिन्यासंबंधी निर्मितीला चालना देतेव्हॅस्क्युलर एंडोथेलियल ग्रोथ फॅक्टर सारख्या ट्रान्सक्रिप्शन घटकांना सक्रिय करून आणि न्यूरल स्टेम पेशींच्या प्रसाराला उत्तेजन देऊन.

४. एचबीओटीचे एपिजेनेटिक परिणाम

अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की मानवी मायक्रोव्हस्कुलर एंडोथेलियल पेशी (HMEC-1) हायपरबेरिक ऑक्सिजनच्या संपर्कात आल्याने 8,101 जनुकांचे लक्षणीयरीत्या नियमन होते, ज्यामध्ये अपरेग्युलेटेड आणि डाउनरेग्युलेटेड दोन्ही अभिव्यक्तींचा समावेश होतो, ज्यामुळे अँटिऑक्सिडंट प्रतिसाद मार्गांशी संबंधित जनुक अभिव्यक्तीमध्ये वाढ दिसून येते.