Όταν η αμμωνία γίνεται τοξική

Η αμμωνία είναι πολύ τοξική για τον εγκέφαλο και νέα έρευνα δείχνει γιατί: διαταράσσεται η ικανότητα των γλοιακών κυττάρων να απομακρύνουν το κάλιο.

Μέχρι τώρα, είχαμε περιορισμένες γνώσεις σχετικά με τους μηχανισμούς που διέπουν την τοξικότητα της αμμωνίας στον εγκέφαλο.

Οι ερευνητές αποκάλυψαν τώρα σημαντικές πληροφορίες σχετικά με την τοξική επίδραση της αμμωνίας στα γλοιακά και νευρικά κύτταρα του εγκεφάλου.

Σε υγιείς ανθρώπους το ήπαρ θα μετατρέψει την αμμωνία σε ουρία, μια ουσία που ξεπλένεται με τα ούρα.

Τα άτομα με εξασθενημένη ηπατική λειτουργία, ωστόσο, δεν θα είναι σε θέση να απαλλάξουν το σώμα τους από αμμωνία αρκετά γρήγορα. Το αποτέλεσμα είναι υπερβολικές συγκεντρώσεις αμμωνίας στο αίμα.

“Αυτό οδηγεί σε τοξικότητα αμμωνίας, η οποία μπορεί να προκαλέσει επιληπτικές κρίσεις και κώμα, και η οποία στη χειρότερη περίπτωση μπορεί να είναι θανατηφόρα”, λέει η Vinita Rangroo Thrane.

Αυτή και ο σύζυγός της Alexander Thrane είναι οι κορυφαίοι επιστήμονες πίσω από τα νέα ευρήματα, τα οποία δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο ιατρικό περιοδικό Nature Medicine.

Εξουδετερώνει την άμυνα του εγκεφάλου

Όταν οι υπερβολικές ποσότητες αμμωνίας εισέρχονται στο κεντρικό νευρικό σύστημα, η άμυνα του εγκεφάλου προκαλείται σοβαρά.

“Μια περίπλοκη μοριακή αλυσιδωτή αντίδραση ενεργοποιείται όταν ο εγκέφαλος εκτίθεται σε υπερβολικά επίπεδα αμμωνίας. Διαπιστώσαμε ότι η αμμωνία βραχυκυκλώνει τη μεταφορά καλίου στα γλοιακά κύτταρα του εγκεφάλου”, εξηγεί ο Rangroo Thrane.

“Αυτό σημαίνει ότι το κάλιο συσσωρεύεται γύρω από τα νευρικά κύτταρα, αναγκάζοντας αυτά τα κύτταρα να απορροφήσουν υπερβολικές ποσότητες καλίου και χλωρίου. Με άλλα λόγια, οι άμυνες του εγκεφάλου έναντι της αμμωνίας είναι υπερβολικές.”

Αυτή η νέα γνώση μπορεί να οδηγήσει σε νέα και βελτιωμένη θεραπεία ασθενών που πάσχουν από ηπατικό κώμα και επιληπτικές κρίσεις, συμπεριλαμβανομένων ενηλίκων με αλκοολική ηπατική ανεπάρκεια, παιδιών με συγγενή ανεπάρκεια ηπατικών ενζύμων και δυνητικά, επιληπτικών παιδιών με φυσιολογική ηπατική λειτουργία.

Περισσότεροι από 500 ασθενείς ετησίως υποφέρουν από ηπατική ανεπάρκεια στη Νορβηγία.

Ανατρέποντας προηγούμενες μελέτες

Οι επιδράσεις της αμμωνίας στα εγκεφαλικά κύτταρα έχουν μελετηθεί από πολλούς ερευνητές, αλλά τείνουν να εξετάζουν μεμονωμένα κύτταρα ή δείγματα ιστών. Ο Rangroo Thrane εξηγεί:

“Αυτές οι μελέτες έχουν δείξει ότι τα γλοιακά κύτταρα που εκτίθενται σε αμμωνία διογκώνονται αρκετά γρήγορα. Η έρευνά μας δείχνει ότι το πρήξιμο των γλοιακών κυττάρων δεν απαιτείται για την αμμωνία να είναι τοξική για τον εγκέφαλο.”

“Τρισδιάστατες απεικονίσεις και αναλύσεις όγκου μεμονωμένων κυττάρων έδειξαν, παραδόξως, ότι τα γλοιακά κύτταρα στον εγκεφαλικό φλοιό συρρικνώνονται κατά την τοξικότητα της αμμωνίας.” αυτος λεει.

Η νέα τεχνολογία αποκάλυψε την επίδραση της αμμωνίας

Οι εικόνες των ανέπαφων εγκεφάλων του ποντικιού επέτρεψαν στους ερευνητές να εξαγάγουν αυτά τα συμπεράσματα. Χρησιμοποιώντας μια νέα τεχνολογία απεικόνισης που ονομάζεται μικροσκόπηση δύο φωτονίων, μπόρεσαν να παρατηρήσουν τη μικροσκοπική επίδραση της αμμωνίας στα νευρικά και τα γλοιακά κύτταρα σε ζωντανά ποντίκια.

“Η μικροσκοπική εξέταση των ζωντανών κυττάρων σε μη κατεστραμμένο ιστό ήταν αδύνατη λόγω της βλαβερής επίδρασης των συμβατικών λέιζερ στον ιστό.”

“Όλα αυτά άλλαξαν με την εισαγωγή της μικροσκοπίας λέιζερ δύο φωτονίων, επειδή αυτός ο τύπος μικροσκοπίου παρέχει υπερβολικούς παλμούς φωτός στο εστιακό σημείο χωρίς θέρμανση ή βλάβη του ιστού”, εξηγεί ο Rangroo Thrane.

Νέα θεραπεία με διαθέσιμα φάρμακα

Εκτός από την αποκάλυψη του μηχανισμού πίσω από την τοξικότητα της αμμωνίας, η Rangroo Thrane και οι συνεργάτες της εντόπισαν επίσης μια πιθανή θεραπεία.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το διουρητικό φάρμακο Bumetanide (Burinex) μπορεί να μειώσει την έκταση της βλάβης της αμμωνίας, ανακουφίζοντας έτσι τα συμπτώματα της τοξικότητας της αμμωνίας καθώς και αυξάνοντας την πιθανότητα επιβίωσης.

“Η βουμετανίδη εμποδίζει τη μεταφορά χλωριούχου καλίου στα νευρικά κύτταρα, προστατεύοντάς τα έτσι από τη βλάβη. Η μελέτη μας έδειξε ότι το φάρμακο αποκατέστησε την κανονική ηλεκτρική δραστηριότητα στον εγκέφαλο των ποντικών με δηλητηρίαση από αμμωνία και ότι απέτρεψε τις επιληπτικές κρίσεις”, λέει ο Rangroo Thrane.

Το γεγονός ότι το Bumetanide χρησιμοποιείται ήδη σε νορβηγικά νοσοκομεία ως διουρητικό στη θεραπεία της καρδιακής ανεπάρκειας, της νεφρικής ανεπάρκειας και της υψηλής αρτηριακής πίεσης μπορεί να συντομεύσει την πορεία προς την αλλαγή της θεραπείας.

“Απαιτούνται περαιτέρω δοκιμές σε ζώα και κλινικές δοκιμές για να διευκρινιστεί εάν το Bumetanide μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να αποτρέψει την αμμωνία να βλάψει τους ανθρώπους”, λέει ο Rangroo Thrane