$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
TH to praktyka chłodzenia temperatury ciała lub mózgu w celu zachowania żywotności i funkcji narządu/systemu1,2. Rola hipotermii w neuroprotekcji została zbadana i wykazała korzyści w szeregu przedklinicznych modeli chorób neurologicznych, takich jak udar3, krwotok podpajęczynówkowy4 i urazowe uszkodzenie mózgu5. Jeśli chodzi o zastosowania kliniczne, TH wykazał skuteczność u pacjentów po zatrzymaniu krążenia oraz w niedotlenieniowo-niedokrwiennym urazie noworodków6.
TH jest osiągana przy użyciu metod chłodzenia powierzchniowego lub wewnątrznaczyniowego. Większość przedklinicznych badań nad hipotermią polega na chłodzeniu powierzchni poprzez nałożenie wody lub etanolu na sierść zwierzęcia lub za pomocą koca chłodzącego w celu osiągnięcia temperatury docelowej1. U ludzi systemowe chłodzenie powierzchni uzyskuje się za pomocą okładów z lodu i chłodzących7,8. Szybsze chłodzenie wykazano u pacjentów stosujących metody wewnątrznaczyniowe, które łączą indukcję infuzji zimnego soli fizjologicznej przez cewnik dożylny lub dotętniczy, z umieszczeniem wewnątrznaczyniowego urządzenia chłodzącego w żyle głównej dolnej9,10. Na przykład, umiarkowana temperatura docelowa 33 °C może zostać osiągnięta w ciągu 1,5 godziny z chłodzeniem wewnątrznaczyniowym, w porównaniu do 3-4 godzin z chłodzeniem powierzchniowym u pacjentów11. Podejście wewnątrznaczyniowe stało się również bardziej popularne w ostatnich latach, ponieważ doniesiono, że zmniejsza niektóre skutki uboczne obserwowane w ogólnoustrojowym chłodzeniu powierzchni, takie jak dreszcze12,13. W europejskim, wieloośrodkowym, randomizowanym badaniu klinicznym III fazy dotyczącym hipotermii w udarze niedokrwiennym mózgu (EUROHYP-1) wykorzystano głównie chłodzenie powierzchniowe14. Niedawno opublikowane wyniki tego badania wykazały, że dreszcze były poważnym powikłaniem i mogły ograniczać zdolność do osiągnięcia docelowej temperatury10. Wiadomo, że reakcja dreszczy jest napędzana przede wszystkim przez temperaturę skóry. Podjęto pewne wysiłki w celu opracowania metody chłodzenia wewnątrznaczyniowego gryzoni15, ale wysoce inwazyjny charakter tej techniki w porównaniu z tą stosowaną u ludzi może zakłócić wszelkie wyniki uzyskane za pomocą tego modelu.
Temperatura jest kluczowym modulatorem procesów biologicznych w organizmie i jest ściśle regulowana przez homeostazę. Dlatego każda manipulacja temperaturą ciała może wiązać się z ryzykiem. Czas chłodzenia jest czynnikiem, który mógł ograniczyć powodzenie badań klinicznych dotyczących hipotermii. Próby te wykorzystują długotrwałą metodę chłodzenia, przy czym wiele osób utrzymuje hipotermię od 24 do 72 h11. Ten wydłużony czas trwania stwarza ryzyko infekcji podczas protokołu chłodzenia. Zapalenie płuc jest najczęstszym powikłaniem hipotermii, dotykającym od 40 do 50% pacjentów poddawanych zabiegowi13. Jest to przeciwieństwo tego, co zwykle obserwuje się w badaniach hipotermii na zwierzętach, gdzie stosuje się paradygmat krótkotrwały (1-6 godzin)3. Sukces tych przedklinicznych badań na zwierzętach prawdopodobnie doprowadzi do adaptacji krótkotrwałej hipotermii do stosowania w badaniach klinicznych. W związku z tym konieczne jest posiadanie zwierzęcego modelu krótkotrwałej hipotermii, który przypomina tempo schładzania w przyszłych badaniach klinicznych. Dalsze szczegóły dotyczące innych parametrów temperatury i zasadności krótkotrwałej hipotermii zostały omówione w kilku artykułach przeglądowych1,16,17,18.
Pokazano tutaj stopniowy model chłodzenia, który jest bardziej osiągalny klinicznie niż obecne eksperymentalne modele hipotermii. Ta nowatorska metoda charakteryzuje się znacznie wolniejszym tempem schładzania, a zatem czas do osiągnięcia temperatury docelowej jest bliższy zakresowi obserwowanemu w badaniach klinicznych hipotermii11. Pozwala również uniknąć bezpośredniego chłodzenia powierzchniowego, które ma określone skutki fizjologiczne, a zatem może być bardziej porównywalne z chłodzeniem wewnątrznaczyniowym, które było najczęściej stosowaną metodą chłodzenia w badaniach klinicznych9,12. Model ten pozwala na stopniowe schładzanie zwierząt przez 2 godziny, po którym następuje krótki okres konserwacji w temperaturze docelowej. Dodatkowo zademonstrowano również metodę krótkotrwałej hipotermii szybkiego chłodzenia19. Metoda szybkiego schładzania pozwala na szybkie osiągnięcie temperatury docelowej po wystąpieniu hipotermii. Chociaż podejście to nie jest tak istotne klinicznie jak metoda stopniowego chłodzenia, jest przydatne w badaniach, które mają na celu zbadanie mechanizmów neuroprotekcji hipotermii, aby potencjalnie naśladować jej silne działanie neuroprotekcyjne farmakologicznie. Metoda ta ma również potencjalne zastosowania poza neurobiologią i może być dostosowana do dowolnej liczby badań przedklinicznych. Kolejną zaletą obu metod w porównaniu z innymi podejściami jest to, że są niedrogie i nie wymagają specjalistycznego sprzętu. Wreszcie, protokół ten demonstruje również wszczepienie rejestratorów temperatury, ponieważ pooperacyjne ocieplenie i jego monitorowanie są ważne, aby zapobiec niezamierzonej hipotermii pooperacyjnej, która może zafałszować wyniki badania20.