허혈성 캐스케이드

허혈성(이산성) 폭포는 뇌와 다른 유산소 조직에서 허혈성(혈액 공급 부족)이 몇 초에서 몇 분 사이에 시작되는 일련의 생화학적 반응이다.^[1] 이것은 일반적으로 심장마비로 인한 뇌졸중, 부상 또는 심장마비에 부차적이다. 죽는 대부분의 허혈성 뉴런은 허혈성 허혈성 신경세포가 허혈성 중과 후에 생성되는 화학물질의 활성화 때문에 그렇게 한다.^[2] 허혈성 폭포는 보통 2~3시간 동안 지속되지만 정상 혈류가 돌아온 후에도 며칠 동안 지속될 수 있다.^[3]

메커니즘

캐스케이드는 한 사건이 다음 사건을 선형적으로 촉발시키는 일련의 사건이다. 따라서 "허혈성 계단식"은 실제로 오성형이다. 왜냐하면 사건이 항상 선형적이지 않기 때문이다. 어떤 경우에는 순환형이고, 어떤 경우에는 하나의 사건이 여러 사건을 야기하거나 여러 사건에 의해 야기될 수 있기 때문이다.^[4] 게다가, 다른 양의 혈액을 받는 세포들은 다른 화학적 과정을 거치게 될 수도 있다. 이러한 사실에도 불구하고 허혈성 폭포는 일반적으로 다음과 같이 특징지어질 수 있다.^{[citation needed]}

1. 산소가 부족하면 에너지의 ATP를 만드는 뉴런의 정상적인 과정이 실패하게 된다.
2. 그 세포는 혐기성 신진대사로 전환되어 젖산을 생산한다.
3. ATP-자립이온 이송펌프가 고장나면서 셀이 탈분극화돼 칼슘(Ca²⁺)을 포함한 이온이 셀로 유입될 수 있다.
4. 이온 펌프는 더 이상 칼슘을 세포 밖으로 운반할 수 없으며 세포내 칼슘 수치가 너무 높아진다.
5. 칼슘의 존재는 흥분성 아미노산 신경전달물질 글루탐산염의 방출을 유발한다.
6. 글루탐산염은 AMPA 수용체와 Ca-permeable²⁺ NMDA 수용체를 자극하며, 이는 세포에 더 많은 칼슘이 들어갈 수 있도록 개방된다.
7. 칼슘의 과다한 유입은 세포를 과대포화시키고 흥분독성이라고 불리는 과정에서 활성산소, 활성산소종, 칼슘 의존 효소, 내핵, ATPases, 인지질과 같은 유해한 화학물질을 발생시킨다.^[5][6] 칼슘은 또한 글루탐산염의 더 많은 방출을 유발할 수 있다.
8. 세포의 막이 인산염에 의해 분해되면서 침투성이 좋아지고, 더 많은 이온과 해로운 화학물질들이 세포로 흘러들어간다.
9. 미토콘드리아는 분해되어 독소와 사선인자를 세포 안으로 방출한다.
10. 카스파아제 의존적 사멸의 폭포가 시작되어 세포가 "자살"을 일으키게 된다.
11. 만약 세포가 괴사를 통해 죽는다면, 그것은 글루탐산염과 독성 화학물질을 주변 환경으로 방출한다. 독소는 근처의 뉴런을 오염시키고 글루탐산염은 뉴런을 과다하게 오염시킬 수 있다.
12. 뇌가 레퍼루션되면 많은 요인들이 레퍼루션 부상으로 이어진다.
13. 염증반응이 일어나며, 폐포세포는 손상되었지만 여전히 생존 가능한 조직을 집어삼킨다.
14. 해로운 화학물질은 혈액-뇌 장벽을 손상시킨다.
15. 뇌부종(뇌의 질식)은 손상된 혈액뇌장벽을 통해 혈관에서 알부민 같은 큰 분자가 유출돼 발생한다. 이 큰 분자들은 삼투에 의해 뇌 조직으로 물을 끌어당긴다. 이 "발성부종"은 뇌조직의 압박과 손상을 유발한다(Freye 2011; A A A Hubstitute Mitochondropathy-A Western Medicine Descripting Hergency).

효과 완화

허혈성 폭포에는 여러 단계가 수반된다는 사실 때문에 의사들은 칼슘 통로 차단제나 글루탐산염 길항제 같은 신경보호제가 단 한 단계에서만 폭포를 방해하기 위해 생산될 수 있다고 의심하게 되어 하류 효과가 차단되고 있다. 이런 신경보호제 약물에 대한 초기 임상시험이 많은 이들을 희망으로 이끌었지만, 최근까지 NMDA 수용체 길항제 등 신경보호제를 사용한 인체 임상시험은 성공하지 못했다.^{[citation needed]}

참조