La neuroinfiammazione nel cervello è la risposta delle cellule immunitarie del sistema nervoso centrale e del sistema immunitario periferico quando il cervello sperimenta traumi, lesioni o altre condizioni patologiche. È prodotto principalmente da microglia e astrociti o si infiltra nelle cellule del sistema immunitario periferico quando la barriera emato-encefalica è compromessa e queste cellule secernono varie citochine pro-infiammatorie. Mentre la neuroinfiammazione è un processo necessario per la riparazione dei tessuti, uno stato cronicamente iperattivo del sistema immunitario, spesso indicato come infiammazione cronica, può portare a danni ai tessuti diffusi come AD, autismo, CP, e TBI.
Una delle malattie neurodegenerative altamente associate alla neuroinfiammazione è l'AD. Nell'AD, enormi placche amiloidi si accumulano nel cervello. Queste placche possono portare alla microgliosi, in cui le microglia attivate circondano la placca e secernono citochine pro-infiammatorie. Shapira et al. ha studiato l'effetto del trattamento con ossigeno iperbarico su un modello murino di AD e ha scoperto che le microglia attorno alle placche amiloidi erano ridotte dopo il trattamento, così come le citochine pro-infiammatorie come il TNF-α, come dimostrato dalla colorazione immunofluorescente dell'ippocampo. Mostra. Questi ricercatori ritengono che la riduzione del numero di citochine possa essere dovuta alla riduzione del numero di microglia. Inoltre, l'esame morfologico ha rivelato che il trattamento con ossigeno iperbarico ha potenziato l'estensione dei processi microgliali e aumentato il numero di microglia che spuntano attorno alle placche, il che può indicare cambiamenti nello stato e nella funzione di attivazione microgliale. Questi risultati sono stati accompagnati da riduzioni dei livelli di ipossia e del numero di placche amiloidi, nonché da miglioramenti nella cognizione e nei comportamenti correlati all'ansia.
Diversi studi hanno scoperto che, oltre a ridurre la secrezione di citochine pro-infiammatorie, il trattamento iperbarico dell'ossigeno riduce la neuroinfiammazione aumentando la secrezione di citochine antinfiammatorie da parte delle cellule immunitarie. In modelli animali, il trattamento con ossigeno iperbarico ha aumentato i livelli di espressione dell'mRNA che codifica per l'interleuchina antinfiammatoria delle citochine (IL-4), misurata mediante PCR quantitativa in tempo reale, e aumento delle concentrazioni del IL-10 antinfiammatorio delle citochine. Corteccia misurata da ELISA. Cambiamenti nelle citochine antinfiammatorie sono stati trovati anche in pazienti umani con vari disturbi neurologici.
L'effetto antinfiammatorio del trattamento iperbarico dell'ossigeno può promuovere la riparazione dei tessuti e prevenire la morte cellulare secondaria bloccando la via apoptotica. Ciò è stato dimostrato in un modello murino di TBI, in cui una maggiore espressione delle citochine antinfiammatorie IL-10 dopo il trattamento iperbarico con ossigeno ha comportato una diminuzione dell'attività caspase-3 e una riduzione concomitante dei livelli di espressione di Bax. Per riassumere, questi risultati suggeriscono che il trattamento dell'ossigeno iperbarico non solo previene danni futuri, ma avvia anche il processo di guarigione nei tessuti.
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