Доповідь на міжнародній конференції «Сучасні підходи до виходжування глибоконедоношених дітей» (Київ, 5-6 березня 2013 р.)

1. Нейропротекція у недоношених
дітей: надія чи утопія?
Olivier BAUD, MD, PhD
INSERM U676
Дитяча лікарня Роберта Дебре, Париж, Франція
Міжнародна конференція з неонатології, Київ, 6 березня 2013

2. Ушкодження головного мозку в
новонароджених
 Доношені
 ГІЕ
 Інсульт
 Недоношені
 Внутрішньошлуночковий/паренхіматозний крововилив ↓
 Цистозне ушкодження білої речовини↓
 Дифузне ушкодження білої речовини↑
Volpe, 2001, 2009

3. Нецистозна ПВЛ: “нове” ушкодження
білої речовини
 Найчастіше спостерігається у дуже недоношених
дітей: ознаки на МРТ виявили у незначно
недоношених
 Фактори ризику: ДНМТ-ЕНМТ, перинатальна
інфекція/запалення, постнатальні стероїди, БЛД
 Асоціюється з дефектами мієлінізації,
залученням SP нейронів, що призводить до
зменшення об’єму кори
Nosarti et al., 2002
Inder et al., 1999
Woodward et al., 2006

4. Функціональні наслідки ПВЛ
 Руховий дефіцит (незначний)
 Рухова диспраксія
 Порушення зорового сприйняття (зорова
променистість)
 Порушення годування та ковтання
 Когнітивні порушення
 Поведінкові дефіцити (СДУГ)
 Психічні розлади (аутизм)+++
- Травма аксонів (асоціативних і проекційних)
- Зменшення кількості олігодендроцитів

5. ПБР і розвиток мозку??
20 25 32 Тижні після зачаття
Міграція нейронів
Астроцитогенез
Олігодендроцитогенез
Ріст аксонів і дендритів
Синаптогенез
Програмована загибель
клітин/Апоптоз

6. Перинатальні ушкодження
мозку: концепція багатьох
уражень ???
Передчасні пологи
Запалення Вільні радикали
Ексайтотоксичність
ПБР
Відновлення

7. Основні мішені для нейропротекції у
недоношених дітей
НМДА АМПК
Mg2+
Мелатонін Топірамат
Epo
глутамат
Ксенон
Мелатонін
мікроглія iNO
Тетрацикліни E2
Стероїди
запалення Окислювальний стрес
Тіанептин Мелатонін
Хінолони iNO
цитокіни Фактори росту
Клітинна терапія
Відновлення/пластичність

8. Недоліки нейропротекції
недоношеного мозку
 Неправильно підібрані молекули
 Недосконалий дизайн або доклінічна модель
 Системна похибка в експериментах ???
 Неправильне обґрунтування /кінцеві точки
 Заплутуючі змінні (стать, температура, догляд, стрес…)
 Методологічні системні похибки (статистична потужність+++,
варіабільність…)
 Ті, що відповіли проти тих, хто не відповів
 Хворі проти здорових моделей

9. Стратегії перинатальної нейропротекції
1- Неочікувані нейропротективні ефекти добре відомих молекул
-Сульфат магнезії
-Оксид азоту
-Антибіотики
-Тіанептін
-Мелатонін
-Еритропоетин
-Аллопуринол
-NAC
2- Нові нейропротективні молекули
-Фактори росту
B- естрадіол
-АнтагоністA2A rec
-Ксенон
3- Нові стратегії нейропротекції
-Екзогенні стовбурові клітини
-Нейральні прогенітори (клітини-попередниці)

10. Мелатонін
і циркадні ритми
Відсутність ритмічної секреції у
новонароджених
Claustrat et al. Restorative Neurology 1998

11. Мелатонін
(РФК+запалення+ексайто)
Перинатальний окислювальний стрес ексайтотоксичність
Ctl RCIU
A B
*
НФБ
*
C D
Мелатонін
* *
Husson et al., 2002
Olivier et al., 2009

12. Нейропротективні ефекти мелатоніну на тваринних
моделях
Миша P5: модель ексайтотоксичності Перивентрикулярне ушкодження
білої речовини
Щур P7 : модель гіпоксії-ішемії
Розлади навчання
Плід вівці: модель ішемії
Безпосередній скевенджінг
вільних радикалів
Механізми Дозрівання OLs
Модуляція
ексайтотоксичності
Bouslama et al., 2007
Welin et al., 2007
Villapol et al., 2010

13. Мелатонін як нейропротектор для
недоношених дітей: науково-дослідницька 3х-крокова програма для
доведення концепції дослідження
Нейропротекція
3 моделі пошкодження БР на тваринах
Мелатонін у недоношених
MELIP
Дефіцит мелатоніну
1 Вивчення фармакокінетики
Оптимальний режим застосування
2 Ушкодження БР, МРТ 40 GA
3

14. Сульфат магнезії (НМДА)
-Блокує НМДА-рецептори
Mg2+ -Доклінічна профілактика БР, що розвивається
-Безпечний для новонароджених, але потенційно
викликає побічні ефекти у матерів
Показана користь (великі рухові дисфункції і ЦП) у
недоношених дітей …але необхідно пролікувати
(NNT) = 63 матері, щоб врятувати один ЦП!
-Жодного ефекту у доношених дітей з асфіксією
Marret et al., 1995
Crowther et al., 2003
Doyle et al., 2009

15. Топірамат (АМПК)
Ексайтотоксичність Ішемія
1000
Lesion size (µm)
750
*
500 **
*
250
0
10 mg/kg
30 mg/kg
10 mg/kg
30 mg/kg
1 mg/kg
1 mg/kg
Ctrl
Ctrl
cortical plate white matter
Follett et al., 2004
Sfaello et al., 2005
Kurul et al., 2009

16. Фторхінолони (запалення)
15 ED1 *
***
ED-1 positive cells / 0,065mm2
*
10
5
0
Ct CTX CIP
MBP - Протизапальний ефект in situ
60
- Дозрівання OL
50
- Молекулярний детемінант?
MBP-positive fibers (O.D.)
***
40
30
20
10
0 Потенційні нові терапевтичні агенти
Ct CTX CIP
Loron et al., 2011
Інфікованість E. Coli Le Saché et al., 2011

17. Інгаляція NO та наслідки у
недоношених дітей
- іNO була врешті пов’язана зі
зниженням частоти нових випадків
ушкодження мозку у недоношених
дітей
- Наслідки на 2ому році виявили
кращий ІРР ??
- Жодних побічних ефектів
- Ці дані необхідно підтвердити
Schreiber et al., 2003
Van Meurs et al., 2005
Mestan et al., 2005

18. NO, мієлінізація та
нейропротекція
1200
Ctl iNO5 Ctl
1000 iNO20ppm
lesion size (µm)
*
800
***
600 ***
*
400
*
200
0
Ibo NMDA Will Ibo NMDA Will
•Інгаляція NO посилює ангіогенез і мієлінізацію Cortical plate White matter
•Інгаляція NO індукує нейропрпотекцію
Olivier et al., 2010
P7 P14 Pansiot et al. , 2011

19. NO, мієлінізація та
нейропротекція
P7 P14 Pham et al., AJRCCM 2012

20. Інгаляція
NO та інсульт новонароджених
BT
l.PCA r.PCA
P Com
l.ICA r.ICA
ACAs
Ішемія
l.MCA r.MCA
**
Azygos ACA
Bonnin et al., 2012
Charriaut-Marlangue et al., 2012

21. iNO забезпечує нейропротекцію… але не в будь-який час
і не у будь-якій дозі!
iNO приносить користь за інсульту
новонароджених тільки у низькій дозі і
протягом ішемії

22. Фактори росту та нейропротекція
 Лептин
 ВІП
 VEGF
 BDNF
PBS BDNF
 Epo
Еритропоетин
BDNF
Husson et al., 2005
Sizonenko et al., 2007

23. Мозкові ефекти еритропоетину
 Клітинні ефекти  Нейропртективні ефекти у дорослих
людей
  апоптоз
  розміри ушкодження за
  ангіогенез інсульту дорослих
  запалення   інвалідізація
  ексайтотоксичність   параплегія після ураження
  окислювальний стрес довгастого мозку
 Еритропоетин та нейропротекція у
новонароджених дітей
  ІРР
  ЦП після ГІЕ
 Великі дози безпечні для недоношених дітей
Strunk et al., 2004
Zhu et al., Pediatrics, 2009
Brown et al., Pediatrics, 2009

24. Ранжування потенційних нейропротекторів
для новонароджених
Мелатонін Еритр NAC Еро Аллопурін Ксенон Вітамін Мемантин Топірамат Антагоніст Інгаляці BH4
опоет міметик ол иСіЕ аденозин яNOS
ин и A2A rec
Простота 10 10 10 10 7 4 9 3 4 5 1 1
використа
ння
Навантажу 7 7 7 7 8 6 6 5 4 5 1 1
вальна
доза
SAE 10 8 10 8 8 8 6 6 5 8 1 1
Нейротокс 10 10 10 7 10 8 8 10 9 2 1 1
ичність
Переваги 8 8 3 6 3 8 4 3 3 5 1 1
FDA oui oui oui non oui non oui oui oui non non oui
Бал 45 43 40 38 36 34 33 27 25 22 5 5
/50
Ранг за 1 (90%) 2 (86%) 3 (80%) 4 (76%) 5 (72%) 6 (68%) 7 (66%) 8 (54%) 9 (50%) 10 (44%) 11 (10%)
балом
%
From Robertson et al., 2012

25. Вивчення
нейропротекторів у людей
Лікування Механізм Дослідження Первинні наслідки
Гіпотермія множинні багато Доведена користь та КНЛ/NNT 6-8
EPO Еритропоетин фактор росту Jull et al., 2008 Високі дози EPO безпечні для глибоко
недоношених дітей (ELGA)
iNO Антиоксидант Scheiber et al., 2006 - Зниження кількості випадків тяжких
ВШК Ї ПВЛ у глибоко недоношених дітей
Ballard et al., 2006 (ELGA)
- Зниження неповносправності через
порушення розвитку нервової системи у
глибоко недоношених дітей (ELGA)
Мелатонін Антиоксидант Gitto et al., 2004, 2005, - Протизапальні ефекти та покращення
2012 клінічних наслідків (БЛД)
- Додаткова знеболювальна терапія під
час виконання маніпуляцій у
недоношених дітей (LGA)
Аллопуринол Антиоксидант Clancy et al., 2001 - Нейрокардіальная протекція у дітей за
СГЛШ/ HLHS
Benders et al., 2006 - Постнатальне лікування не мало
жодного ефекту на ГІЕ
Сульфат магнезії Анти-ексайтотоксичний Doyle et al., cochrane Встановлена нейропротекція у дуже
2009 недоношених дітей VLGA, але КНЛ/ NNT
63
Gonzalez and Ferriero, 2009

26. Клітинна терапія та
нейральні попередники
Стовбурові клітини:
• ембріональні,
• пуповинної крові,
• мезенхімальні,
• невральні…
Syková et al., 2007

27. Пуповина: стовбурові клітини з крові та Вартонових
драглів
CBMNC UCMSC

28. Стовбурові клітини з пуповини
Переваги
•багате джерело різноманітних стовбурових клітин
•немає потенційних етичних проблем
•легко отримувати без шкоди для дитини або матері
•низька імуногенність
•міжнародні стандарти щодо відбору та зберігання
Обмеження
•Мало даних про ефективність або суперечливі дані
•Більшість розробок на доклінічних моделях (шляхи введення, шляхи міграції
клітин, варіабельність…)
•Ножиці між “емоційним захопленням” та науковою реальністю

29. Нейропротективний(і) механізм(и) стовбурових
клітин із пуповини
- Імуномодуляціясистемного та/або
місцевого запалення
-Посилення ендогенного відновлення:
- фактор росту
-апоптична смерть клітин
-Ендогенні стовбурові клітини?
-Маргінальне проникнення та
трансдиференціювання
Van Velthoven et al., 2012
Dalous et al., 2012

30. Нейрогенез і нейропротекція
Нейральні фактори росту
Еритропоетин
Burns et al., JCN 2009

31. Висновки
 Нейропротекція мозку, що розвивається, можлива
 Багато фармакологічних стратегій базовано на кращому розумінні
фізіопатології
 Тривають дослідження для доведення концепції:
 Мелатонін
 Еритропоетин
 iNO
 …
 Багато нових перспективних обіцяючих стратегій в
стані проектування

32. Подяка
 U676:  ВІТН & Robert Debré:
 C Charriaut-Marlangue  V Biran
 H Pham  C Alberti
 J Pansiot  L Maury
 G Loron
 J Dalous
 P Olivier
 J Gallego
 Підтримка:
 P Gressens
 INSERM
 PremUP
 Фонд PremUP:  IKARIA
 D Evain-Brion  Paris Diderot Univ
 L Bordarier  Mairie de Paris
 ML Hamon