แนวทางที่น่าสนใจสำหรับการรักษาโรคความเสื่อมของระบบประสาท: การบำบัดด้วยออกซิเจนความดันสูง

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการบำบัดด้วยออกซิเจนความดันสูง (HBOT)

โดยทั่วไป การบำบัดด้วยออกซิเจนความดันสูง (HBOT) เกี่ยวข้องกับการเพิ่มความดันให้สูงกว่า 1 บรรยากาศสัมบูรณ์ (ATA) ซึ่งเป็นความดันที่ระดับน้ำทะเล เป็นเวลา 90-120 นาที และมักต้องทำการรักษาหลายครั้ง ขึ้นอยู่กับสภาวะที่ต้องการรักษา ความดันอากาศที่เพิ่มขึ้นจะช่วยเพิ่มการส่งออกซิเจนไปยังเซลล์ ซึ่งจะกระตุ้นการเพิ่มจำนวนของเซลล์ต้นกำเนิดและเสริมกระบวนการรักษาโดยอาศัยปัจจัยการเจริญเติบโตบางชนิด

เดิมที การประยุกต์ใช้ HBOT นั้นมีพื้นฐานมาจากกฎของบอยล์-แมริออต ซึ่งกล่าวถึงการลดลงของฟองก๊าซที่ขึ้นอยู่กับความดัน ควบคู่ไปกับประโยชน์ของระดับออกซิเจนสูงในเนื้อเยื่อ มีพยาธิสภาพหลายอย่างที่ทราบกันดีว่าได้รับประโยชน์จากสภาวะที่มีออกซิเจนสูงที่เกิดจาก HBOT รวมถึงเนื้อเยื่อที่ตายแล้ว การบาดเจ็บจากรังสี การบาดเจ็บจากอุบัติเหตุ แผลไฟไหม้ กลุ่มอาการช่องกล้ามเนื้อ และเนื้อเน่าจากก๊าซ เป็นต้น ซึ่งระบุโดยสมาคมการแพทย์ใต้น้ำและความดันสูง ที่สำคัญ HBOT ยังแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการรักษาเสริมในแบบจำลองโรคอักเสบหรือติดเชื้อต่างๆ เช่น โรคลำไส้อักเสบและภาวะติดเชื้อในกระแสเลือด ด้วยกลไกการต้านการอักเสบและออกซิเดชั่น HBOT จึงมีศักยภาพอย่างมากในฐานะแนวทางการรักษาโรคทางระบบประสาทเสื่อม

 

การศึกษาทางคลินิกเบื้องต้นเกี่ยวกับการบำบัดด้วยออกซิเจนความดันสูงในโรคความเสื่อมของระบบประสาท: ข้อมูลเชิงลึกจากแบบจำลองหนู 3×Tg

หนึ่งในงานวิจัยที่น่าสนใจงานวิจัยนี้มุ่งเน้นไปที่แบบจำลองโรคอัลไซเมอร์ (AD) ในหนู 3×Tg ซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการรักษาของ HBOT ในการบรรเทาความบกพร่องทางด้านการรับรู้ งานวิจัยนี้ใช้หนู 3×Tg เพศผู้ อายุ 17 เดือน เปรียบเทียบกับหนู C57BL/6 เพศผู้ อายุ 14 เดือน ซึ่งใช้เป็นกลุ่มควบคุม ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า HBOT ไม่เพียงแต่ช่วยปรับปรุงการทำงานของสมองเท่านั้น แต่ยังช่วยลดการอักเสบ ปริมาณคราบพลัค และการฟอสโฟรีเลชันของโปรตีนเทา ซึ่งเป็นกระบวนการสำคัญที่เกี่ยวข้องกับพยาธิสภาพของโรค AD อย่างมีนัยสำคัญอีกด้วย

ผลการป้องกันของ HBOT เกิดจากการลดลงของการอักเสบในระบบประสาท ซึ่งเห็นได้จากการลดลงของการเพิ่มจำนวนของเซลล์ไมโครเกลีย การเกิดแอสโตรกลิโอซิส และการหลั่งของไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ ผลการวิจัยเหล่านี้เน้นย้ำถึงบทบาทสองด้านของ HBOT ในการเพิ่มประสิทธิภาพการรับรู้ไปพร้อมกับการบรรเทาการอักเสบในระบบประสาทที่เกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์

แบบจำลองทางคลินิกก่อนการทดลองอีกแบบหนึ่งใช้หนู 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) เพื่อประเมินกลไกการป้องกันของ HBOT ต่อการทำงานของเซลล์ประสาทและความสามารถในการเคลื่อนไหว ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า HBOT มีส่วนช่วยเพิ่มกิจกรรมการเคลื่อนไหวและความแข็งแรงในการจับของหนูเหล่านี้ ซึ่งสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของสัญญาณการสร้างไมโทคอนเดรีย โดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่านการกระตุ้นของ SIRT-1, PGC-1α และ TFAM สิ่งนี้เน้นย้ำถึงบทบาทสำคัญของการทำงานของไมโทคอนเดรียในผลการป้องกันระบบประสาทของ HBOT

 

กลไกการทำงานของ HBOT ในโรคความเสื่อมของระบบประสาท

หลักการพื้นฐานของการใช้ HBOT สำหรับโรคทางระบบประสาทเสื่อมนั้นอยู่ที่ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณออกซิเจนที่ลดลงและความเสี่ยงต่อการเปลี่ยนแปลงที่ทำให้เกิดความเสื่อมของระบบประสาท ปัจจัยเหนี่ยวนำภาวะขาดออกซิเจน-1 (HIF-1) มีบทบาทสำคัญในฐานะปัจจัยการถอดรหัสที่ช่วยให้เซลล์ปรับตัวเข้ากับความดันออกซิเจนต่ำ และมีส่วนเกี่ยวข้องกับโรคทางระบบประสาทเสื่อมต่างๆ รวมถึงโรคอัลไซเมอร์ โรคพาร์กินสัน โรคฮันติงตัน และโรค ALS ทำให้ HIF-1 เป็นเป้าหมายสำคัญในการพัฒนายา

เนื่องจากอายุเป็นปัจจัยเสี่ยงสำคัญของโรคความเสื่อมของระบบประสาทหลายชนิด การศึกษาผลกระทบของการบำบัดด้วยออกซิเจนความดันสูง (HBOT) ต่อระบบประสาทที่เปลี่ยนแปลงตามวัยจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง ผลการศึกษาชี้ให้เห็นว่า การบำบัดด้วยออกซิเจนความดันสูง (HBOT) สามารถช่วยปรับปรุงความบกพร่องทางด้านการรับรู้ที่เกี่ยวข้องกับอายุในผู้สูงอายุที่มีสุขภาพดีได้นอกจากนี้ ผู้ป่วยสูงอายุที่มีปัญหาด้านความจำอย่างรุนแรงยังแสดงให้เห็นถึงการพัฒนาด้านการรับรู้และปริมาณเลือดที่ไหลเวียนในสมองเพิ่มขึ้นหลังจากได้รับการรักษาด้วยออกซิเจนความดันสูง (HBOT)

 

1. ผลกระทบของ HBOT ต่อการอักเสบและภาวะเครียดออกซิเดชัน

การบำบัดด้วยออกซิเจนความดันสูง (HBOT) ได้แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการบรรเทาการอักเสบของระบบประสาทในผู้ป่วยที่มีความผิดปกติของสมองอย่างรุนแรง โดยมีศักยภาพในการลดระดับไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ (เช่น IL-1β, IL-12, TNFα และ IFNγ) ในขณะที่เพิ่มระดับไซโตไคน์ที่ต้านการอักเสบ (เช่น IL-10) นักวิจัยบางคนเสนอว่าอนุมูลอิสระ (ROS) ที่เกิดขึ้นจากการบำบัดด้วย HBOT เป็นตัวกลางในการส่งผลดีหลายประการของการบำบัด ดังนั้น นอกเหนือจากการลดฟองอากาศที่ขึ้นอยู่กับความดันและการบรรลุความอิ่มตัวของออกซิเจนในเนื้อเยื่อสูงแล้ว ผลลัพธ์เชิงบวกที่เชื่อมโยงกับการบำบัดด้วย HBOT จึงขึ้นอยู่กับบทบาททางสรีรวิทยาของ ROS ที่เกิดขึ้นด้วย

2. ผลของ HBOT ต่อการเกิดอะพอพโทซิสและการปกป้องระบบประสาท

งานวิจัยชี้ให้เห็นว่า การบำบัดด้วยออกซิเจนความดันสูง (HBOT) สามารถลดการฟอสโฟรีเลชันของ p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) ในฮิปโปแคมปัส ซึ่งส่งผลให้การรับรู้ดีขึ้นและลดความเสียหายของฮิปโปแคมปัส ทั้งการบำบัดด้วย HBOT เพียงอย่างเดียวและร่วมกับสารสกัดจากแปะก๊วย พบว่าสามารถลดการแสดงออกของ Bax และกิจกรรมของ caspase-9/3 ส่งผลให้ลดอัตราการตายของเซลล์ในแบบจำลองสัตว์ฟันแทะที่ถูกกระตุ้นด้วย aβ25-35 ยิ่งไปกว่านั้น งานวิจัยอีกชิ้นหนึ่งแสดงให้เห็นว่า การปรับสภาพด้วย HBOT ก่อนเกิดภาวะขาดเลือดในสมองทำให้เกิดความทนทานต่อภาวะขาดเลือดในสมอง โดยมีกลไกที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มการแสดงออกของ SIRT1 ควบคู่ไปกับการเพิ่มระดับของ B-cell lymphoma 2 (Bcl-2) และลด caspase-3 ที่ทำงานอยู่ ซึ่งเน้นย้ำถึงคุณสมบัติในการปกป้องระบบประสาทและต่อต้านการตายของเซลล์ของ HBOT

3. อิทธิพลของ HBOT ต่อการไหลเวียนโลหิตและการสร้างเซลล์ประสาทใหม่

การให้ผู้ป่วยได้รับออกซิเจนความดันสูง (HBOT) มีความสัมพันธ์กับผลกระทบหลายประการต่อระบบหลอดเลือดในสมอง รวมถึงการเพิ่มการซึมผ่านของเยื่อกั้นเลือด-สมอง การส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดใหม่ และการลดอาการบวม นอกจากจะเพิ่มปริมาณออกซิเจนให้กับเนื้อเยื่อแล้ว HBOT ยังช่วย...ส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดโดยการกระตุ้นปัจจัยการถอดรหัส เช่น ปัจจัยการเจริญเติบโตของหลอดเลือด และกระตุ้นการเพิ่มจำนวนของเซลล์ต้นกำเนิดประสาท

4. ผลกระทบทางด้านเอพิเจเนติกส์ของการบำบัดด้วยออกซิเจนความดันสูง (HBOT)

จากการศึกษาพบว่า การสัมผัสเซลล์บุผนังหลอดเลือดฝอยของมนุษย์ (HMEC-1) กับออกซิเจนความดันสูง มีผลต่อการควบคุมยีนถึง 8,101 ยีน ซึ่งรวมถึงการแสดงออกที่เพิ่มขึ้นและลดลง โดยเน้นให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้นของการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับวิถีการตอบสนองต่อสารต้านอนุมูลอิสระ