A sepse é uma reação inflamatória sistêmica maligna com alta morbimortalidade. É a principal causa de morte de pacientes não cardíacos na unidade de terapia intensiva. O sistema nervoso central é um dos primeiros sistemas afetados pela sepse e pode causar disfunções agudas, como delírio, desorientação e inconsciência. Em longo prazo, os pacientes com sepse apresentam disfunção cognitiva óbvia e perda de memória, e os radicais livres de oxigênio reativos inflamatórios são uma das razões que causam a perda de memória induzida pela sepse. Os efeitos antiinflamatórios e antioxidantes das moléculas de hidrogênio, especialmente sua regulação positiva do fator nuclear 2 (Nrf2), podem aliviar a neuroinflamação e espera-se que se torne um tratamento para perda de memória na sepse.

Em primeiro lugar, os autores confirmaram que o modelo CLP causou 53% da mortalidade no grupo de ar CLP, enquanto os ratos que receberam a longo prazo Gerador de inalador PEM H2 sobreviveu a 81% (Figura 1). Isso mostra que o tratamento de longo prazo com hidrogênio melhora a taxa de sobrevivência de animais sépticos. Esse aumento na taxa de sobrevivência está relacionado às várias propriedades do hidrogênio, incluindo efeitos antioxidantes, antiinflamatórios e antiapoptóticos, que aumentam a chance de sobrevivência sob infecção ou inflamação.

A fim de determinar se o hidrogênio pode atenuar o comprometimento cognitivo de longo prazo, os pesquisadores colocaram os ratos em um ambiente de teste para um experimento de 5 minutos após 24 horas de treinamento cognitivo. Quando reintroduzidos no ambiente previamente explorado, a distância de movimento e a atividade em pé dos ratos no grupo de hidrogênio CLP foram significativamente reduzidos em comparação com os animais de ar CLP (Figura 2B & D). Os resultados mostraram que o tratamento com hidrogênio restaurou a perda de memória em ratos sépticos.

O autor também analisou se o hidrogênio pode melhorar o reconhecimento de curto prazo e o comprometimento da memória de ratos CLP após 20 minutos de treinamento. No teste de memória de curto prazo, em comparação com ratos com operação simulada, os ratos CLP tratados com ar tiveram um tempo mais curto para explorar novos objetos (Figura 3B), indicando que a memória de reconhecimento de curto prazo de ratos sépticos foi prejudicada. Em comparação com ratos CLP, o tratamento com hidrogênio reverteu significativamente o comprometimento da memória, indicando que o hidrogênio tem um efeito protetor no reconhecimento de curto prazo e na memória após a sepse (Figura 3).

Um dos principais sintomas de comprometimento cognitivo é a perda de memória. Como as moléculas de hidrogênio podem melhorar o comprometimento da memória de reconhecimento de curto e longo prazo causado pela substância não branca, os pesquisadores propuseram se o mesmo pode ser observado no comprometimento cognitivo causado pela sepse em ratos. O efeito protetor. No início, os ratos foram treinados para condicionar seus reflexos condicionados pelo medo. Essa resposta é obtida por meio do aprendizado associativo entre o campo e o estímulo nocivo, resultando em comportamento de congelamento do animal. Durante o processo de condicionamento, não houve diferença significativa na taxa de lentidão entre todos os grupos experimentais (Figura 4A). Quando o teste foi realizado 1 dia e 5 dias depois, o comportamento lento dos ratos no grupo de ar CLP foi significativamente maior do que o do grupo de ar simulado e do grupo de molécula de hidrogênio simulado, confirmando o estabelecimento do modelo de comprometimento cognitivo (Figura 4B & 4C). Após o tratamento com a molécula de hidrogênio, a resposta lenta de ratos CLP observada nos dois testes de memória de longo prazo foi significativamente reduzida, indicando que a molécula de hidrogênio melhorou a memória cognitiva prejudicada de animais sépticos (Figura 4B & 4C).

O estado de estresse oxidativo sistêmico é medido pela medição de TBARS plasmáticos. Os autores observaram que a peroxidação lipídica ocorreu dentro de 24 horas após a sepse induziu uma resposta inflamatória sistêmica. A sepse causou um nível de TBARS no plasma significativamente mais alto do que o grupo de operação simulada (Figura 5A). Por outro lado, em comparação com o grupo CLP ar, os níveis plasmáticos de TBARS em ratos sépticos com hidrogênio inalado foram reduzidos (Figura 5A). O estado antioxidante é avaliado medindo a atividade da superóxido dismutase plasmática (SOD). O autor observou que, em comparação com o grupo de operação sham e o grupo CLP ar, a terapia com moléculas de hidrogênio pode aumentar a atividade da enzima SOD (Figura 5B).

Além disso, os autores detectaram os níveis de citocinas pró-inflamatórias (IL-1, β e IL-6) e de citocinas antiinflamatórias (IL-10) no córtex pré-frontal e hipocampo de ratos sépticos para verificar se as moléculas de hidrogênio são no pus. Efeito antiinflamatório em toxinas. Em comparação com o grupo de operação simulada, os níveis de IL-1β e IL-6 no córtex pré-frontal do grupo de ar aumentaram significativamente (Figura 6B & 6D); em comparação com o grupo de tratamento de ar, a inalação de hidrogênio reduziu esses níveis pró-inflamatórios no córtex pré-frontal do rato. A produção de citocinas (Figura 6B & 6D). Em comparação com o grupo de controle, os níveis de IL-10 no hipocampo e no córtex pré-frontal de ratos CLP que inalaram moléculas de hidrogênio também aumentaram.

Para avaliar os possíveis mecanismos dos efeitos antioxidantes e antiinflamatórios das moléculas de hidrogênio, os autores testaram a expressão do fator de transcrição Nrf2. Usando western blotting, observou-se que, em comparação com o grupo de operação sham e o grupo CLP ar, a expressão total de Nrf2 no ​​hipocampo e córtex pré-frontal de ratos sépticos tratados com moléculas de hidrogênio aumentou (Figura 7). Efeito da inalação de emergência de moléculas de hidrogênio na expressão de Nrf2 em animais sépticos.

As evidências fornecidas neste estudo mostram que a longo prazo (10 dias) Máquina de terapia por inalação de hidrogênio é um tratamento eficaz para falha de retenção de memória, memória de reconhecimento de curto prazo prejudicada e memória de reconhecimento de curto e longo prazo prejudicada formada por aprendizagem associativa. O tratamento de emergência de moléculas de hidrogênio pode reduzir a neuroinflamação na estrutura central diretamente relacionada à formação da memória.