Un nuovo 1,7 milioni dollari di sovvenzione di riunire un team di ricercatori di studiare e, in definitiva, contrastare – la reazione a catena che si verifica nel corpo dopo l’arresto cardiaco che può portare a danni cerebrali e morte.
” Mentre la sequenza biologica degli eventi è innescata dall’arresto cardiaco, la morte e la disabilità associate a questo evento sono il risultato di una lesione sistemica più ampia causata dalla perdita iniziale del flusso sanguigno e dalla successiva infiammazione dei tessuti una volta ripristinata la circolazione sanguigna”, ha detto il neurologo dell’Università di Rochester Medical Center Marc Halterman, M. D., Ph. D., “In effetti, è l’effetto cumulativo di questa lesione sistemica sul cervello – e non sul cuore – che alla fine porta alla mortalità nel disturbo.”
Ogni anno, circa 400.000 americani soffrono di arresto cardiaco. Nonostante i miglioramenti nella rianimazione pre-ospedaliera e l’uso diffuso dell’ipotermia indotta, che può aiutare a proteggere i tessuti dai danni dovuti alla mancanza di flusso sanguigno, meno di 30.000 (7,6%) pazienti con arresto cardiaco sopravviveranno alla dimissione ospedaliera.
In pochi minuti di rianimazione, una complessa sequenza di eventi si svolge in tutto il corpo coinvolgendo i sistemi cardiovascolare, immunitario e respiratorio. Il danno tissutale causato dalla cessazione e dal ripristino del flusso sanguigno combinato con fattori pro-infiammatori rilasciati dal tratto gastrointestinale innesca una robusta risposta infiammatoria sistemica.
Questi segnali molecolari a loro volta attivano i neutrofili circolanti, che fungono da “primi soccorritori” del sistema immunitario incanalandoli verso i siti di lesioni dove inavvertitamente causano ulteriori danni. Gli scienziati ipotizzano che questa catena di eventi fa sì che il sistema immunitario vada in overdrive e le cellule immunitarie, inclusi i neutrofili, alla fine si facciano strada nel sistema nervoso centrale dove attaccano e uccidono le cellule cerebrali.
” Mentre in genere associamo i neutrofili alla prima linea di difesa del sistema immunitario contro gli agenti patogeni invasori, in seguito a un arresto cardiaco possono effettivamente agire più come il nemico all’interno aggiungendo carburante al fuoco”, ha detto Halterman.
L’attacco al cervello è ritardato e raggiunge il picco giorni dopo l’arresto; di conseguenza, gli scienziati ipotizzano che concentrandosi sui primi passi in questa risposta possano essere in grado di trovare un modo per allontanare i neutrofili al passaggio impedendo la loro attivazione e mobilitazione nel tessuto che sta tentando di riprendersi dagli effetti iniziali della perdita di flusso sanguigno. La nuova ricerca si concentrerà principalmente sui polmoni come potenziale sito di intervento terapeutico in cui l’attivazione dei neutrofili potrebbe essere modificata o prevenuta.
A causa della natura complessa e multi-sistema del progetto, la ricerca riunirà un team di scienziati, tra cui Michael O’Reilly, Ph. D. e Arshad Rahman, Ph. D. con il Dipartimento di Pediatria, e Minsoo Kim, Ph. D. con il Dipartimento di Microbiologia e Immunologia. L’Istituto Nazionale di disturbi neurologici e ictus (NINDS) finanzierà il lavoro sul progetto. Gli studi iniziali sono stati sostenuti fondi pilota dal programma Schmitt sulla ricerca integrativa del cervello a Halterman e O’Reilly. Ulteriore supporto sarà fornito attraverso una recente borsa di studio dal NINDS assegnato a Nguyen Mai, uno studente M. D. / Ph. D. nel laboratorio di Halterman, che ha svolto un ruolo chiave nella raccolta dei dati preliminari richiesti per le domande di sovvenzione.