سلسلة نقص التروية

سلسلة التفاعلات الإقفارية هي سلسلة من التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تبدأ في الدماغ والأنسجة الهوائية الأخرى بعد ثوانٍ إلى دقائق من نقص التروية (عدم كفاية تدفق الدم). ^{[ 1 ]} عادةً ما يكون هذا ثانويًا للسكتة الدماغية أو الإصابة أو توقف القلب الناتج عن نوبة قلبية . تموت معظم الخلايا العصبية الإقفارية بسبب تنشيط مواد كيميائية تُنتج أثناء وبعد نقص التروية. ^{[ 2 ]} تستمر سلسلة التفاعلات الإقفارية عادةً لمدة ساعتين إلى ثلاث ساعات، ولكنها قد تستمر لأيام، حتى بعد عودة تدفق الدم إلى طبيعته. ^{[ 3 ]}

التسلسل الإقفاري هو سلسلة من الأحداث التي يؤدي فيها حدث ما إلى الحدث التالي، بشكل خطي. لذا، فإن مصطلح "التسلسل الإقفاري" في الواقع تسمية غير دقيقة، لأن الأحداث ليست خطية دائمًا: ففي بعض الحالات تكون دائرية، وأحيانًا قد يتسبب حدث واحد في حدوث أحداث متعددة أو يكون ناتجًا عنها. ^{[ 4 ]} إضافةً إلى ذلك، قد تخضع الخلايا التي تتلقى كميات مختلفة من الدم لعمليات كيميائية مختلفة. على الرغم من هذه الحقائق، يمكن وصف التسلسل الإقفاري بشكل عام على النحو التالي:

1. يؤدي انخفاض تدفق الدم إلى تقليل كمية الأكسجين التي تصل إلى الأنسجة، مما يؤدي إلى نقص الأكسجة.
2. يؤدي نقص الأكسجين إلى فشل العملية الطبيعية للخلايا العصبية في إنتاج الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) اللازم للطاقة.
3. تتحول الخلية إلى عملية التمثيل الغذائي اللاهوائي ، مما ينتج حمض اللاكتيك .
4. تفشل مضخات نقل الأيونات المعتمدة على ATP ، مما يؤدي إلى إزالة استقطاب الخلية ، مما يسمح للأيونات ، بما في ذلك الكالسيوم (Ca ²⁺ )، بالتدفق إلى داخل الخلية .
5. لم تعد مضخات الأيونات قادرة على نقل الكالسيوم خارج الخلية، وترتفع مستويات الكالسيوم داخل الخلايا بشكل كبير.
6. يؤدي وجود الكالسيوم إلى إطلاق الناقل العصبي الحمض الأميني المثير الغلوتامات .
7. يحفز الغلوتامات مستقبلات AMPA ومستقبلات NMDA المنفذة للكالسيوم ، والتي تفتح للسماح بدخول المزيد من الكالسيوم إلى الخلايا ^.
8. يؤدي دخول الكالسيوم الزائد إلى فرط استثارة الخلايا، مما يتسبب في إنتاج مواد كيميائية ضارة مثل الجذور الحرة ، وأنواع الأكسجين التفاعلية ، والإنزيمات المعتمدة على الكالسيوم مثل الكالبين ، والإنزيمات النووية الداخلية ، وإنزيمات الأدينوسين ثلاثي الفوسفات ، وإنزيمات الفوسفوليباز، في عملية تُعرف باسم السمية الاستثارية . ^{[ 5 ] [ 6 ]} كما يمكن أن يتسبب الكالسيوم في إطلاق المزيد من الغلوتامات.
9. عندما يتم تكسير غشاء الخلية بواسطة الفوسفوليباز، يصبح أكثر نفاذية، وتتدفق المزيد من الأيونات والمواد الكيميائية الضارة إلى داخل الخلية.
10. تتحلل الميتوكوندريا ، مطلقة السموم وعوامل موت الخلايا المبرمج في الخلية.
11. يتم بدء سلسلة موت الخلايا المبرمج المعتمدة على الكاسبيز ، مما يتسبب في "انتحار" الخلايا.
12. إذا ماتت الخلية نتيجة النخر ، فإنها تطلق الغلوتامات ومواد كيميائية سامة في البيئة المحيطة بها. تعمل السموم على تسميم الخلايا العصبية المجاورة ، ويمكن للغلوتامات أن تزيد من استثارتها بشكل مفرط.
13. إذا تم إعادة تروية الدماغ، فإن عدداً من العوامل يؤدي إلى إصابة إعادة التروية .
14. يتم إطلاق استجابة التهابية، وتقوم الخلايا البلعمية بابتلاع الأنسجة التالفة ولكنها لا تزال قابلة للحياة.
15. المواد الكيميائية الضارة تتلف الحاجز الدموي الدماغي .
16. يحدث الوذمة الدماغية (تورم الدماغ) نتيجة تسرب جزيئات كبيرة ، مثل الألبومينات، من الأوعية الدموية عبر الحاجز الدموي الدماغي المتضرر . تسحب هذه الجزيئات الكبيرة الماء إلى أنسجة الدماغ عبر الخاصية الأسموزية . تُسبب هذه " الوذمة الوعائية " ضغطًا على أنسجة الدماغ وتلفًا لها (Freye 2011؛ ​​اعتلال الميتوكوندريا المكتسب - نموذج جديد في الطب الغربي لتفسير الأمراض المزمنة).

نظراً لأن سلسلة الأحداث الإقفارية تتضمن عدة خطوات، فقد دفع ذلك الأطباء إلى الاشتباه في إمكانية إنتاج مواد واقية للدماغ لإيقاف هذه السلسلة عند إحدى خطواتها، وبالتالي منع التأثيرات اللاحقة. وقد تم اختبار أكثر من 150 مادة واقية للدماغ في تجارب سريرية، مما أدى إلى الموافقة على مُنشِّط البلازمينوجين النسيجي (المعروف أيضاً باسم tPA أو t-PA أو rtPA أو أكتيفاز أو ألتيبلاز أو أكتيليز) ^{[ 7 ]} في الولايات المتحدة ودول أخرى، وعلى إيدارافون (راديكوت) في اليابان. ^{[ 8 ]}