고양이에서 국소 뇌혈류의 지속적 및 반복 차단시 nimodipine과 21-aminosteroid (U74389G)가 뇌혈류와 뇌경색에 미치는 영향

Abstract

[한글]

국소 뇌혈류의 일시적 차단은 일과성 뇌허혈 등과 같은 여러 임상 조건에 의해서도 유발될 수 있으나 뇌혈관 질환 수술시 불가피하게 시행하여야 하는 경우가 있다. 특히 뇌동맥류 수술시 국소 뇌혈류의 일시적 차단은 뇌동맥류 수술중 조기 파열을 막고 뇌동맥류의 박리와 결찰을 완전하게 한다는 점에서 효과적인 방법이나 차단된 혈관의 원위부에 인위적인 뇌허혈을 유발한다는 단점이 있다. 국소 뇌혈류의 차단 방법에는 한번에 지속적으로 차단하는 경우와 중간에 재관류의 시간을 가지고 한번으로는 뇌손상을 일으키지 않을 정도의 기간으로 반복하여 차단하는 경우가 있을 수 있다. 이중 어떤 방법이 일시적 뇌허혈로 인한 뇌손상을 경감시킬 수 있는가에 대해서는 논란이 많으며, 이때 일어나는 뇌손상이 Ca**++ 항상성(Ca**++ homeostasis)과 지질과산화(lipid peroxidation)중 주로 어느 것에 의한 것인지에 대하여서도 논란이 많다. 본 연구에서는 두 형태의 혈류 차단 방법에 의해 유발되는 뇌손상의 기전에 차이가 있는지를 간접적으로 알아보기 위하여 고양이의 중대뇌동맥을 1시간 지속적으로 차단한 경우와 중간에 40분씩의 재관류 시간을 갖고 20분간 3회에 나누어 반복적으로 차단한 경우에 Ca**++ 경로 차단제인 nimodipine과 지질과산화 억제제인 U74389G가 혈류 복원뒤의 뇌혈류의 변화와 뇌경색에 미치는 영향을 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다.

1.국소 뇌혈류를 중간에 재관류 시간을 갖고 반복 차단한 군에서 지속적으로 차단한 군에서보다 뇌경색의 발생 범위가 적었다.

2.국소 뇌혈류의 차단 후 일어나는 허혈후 저관류 현상은 간헐 반복 차단 군에서 다소 심하였으나 통계학적 의의는 없었다.

3. Nimodipine과 U74389G는 국소 뇌혈류를 지속적으로 차단한 군과 간헐 반복적으로 차단한 군 모두에서 뇌경색의 범위를 의의 있게 감소 시켜 각기 뚜렷한 뇌보호 효과를 나타냈으나, 각 혈류 차단 방법에서 두 약물간에 보호 효과의 차이는 없었다.

4. U74389G는 두 형태의 혈류 차단에서 모두 허혈후 저관류 현상 (postischemic hypoper-fusion)을 개선 시켰으나 nimodipine은 허혈후 저관류 현상을 개선 시키지 못하였다.

5. Nimodipine 투여 군에서는 ischemic core라고 생각되는 미상 피각부(caudatoputamen)에 경색이 발생하지 않았으나 U74389G 투여 군에서는 1마리에서 미상 피각부에 경색이 발생하여 ischemic core에 대한 보호 효과는 nimodipine이 U74389G보다 다소 우수한 것으

로 생각되었다.

이와 같은 결과로 볼 때 국소 뇌혈류의 지속적 및 간헐 반복 차단시 발생되는 뇌손상에 있어Ca**++ 항상성(Ca**++ homeostasis)의 장애와 자유기(free radical)에 의한 지질과산화(lipid peroxidation)현상이 각각에 관여하는 정도는 같은 것으로 판단되었으며, nimodipine은 주로 혈류 차단 중의 허혈기에 U74389G는 혈류 복원 뒤의 재관류기에 주로 작용하여 뇌손상의 정도를 경감 시키는 것으로 생각되었다. 따라서, nimodipine은 뇌허혈 손상의 예방적 차원에서 21-aminosteroid(U74389G)는 재관류시의 손상을 막는다는 관점에서 치료제의 선택이 이루어져야할 것으로 생각된다.

[영문]

Temporary interruption of cerebral blood flow is an effective maneuver to prevent and/or to control excessive bleeding during cerebrovascular procedures. Despite the benefits of temporary arterial occlusion, there is still a disadvantage associated

with this procedure, namely, the risk of ischemic injury in the territory of the temporary occluded artery. It remains controversial whether it is safer to use brief periods of interrupted, temporary occlusion separated by reperfusion periods, or a single, continuous, temporary occlusion. Two injury mechanisms, ischemic injury and reperfusion injury, participate in the neuronal damage caused by temporary occlusion but their contributions to the two different types of temporary occlusion are presumed to be different in degree. Under the above assumption, I investigated the effects of nimodipine and U74389G(21-aministeroid) on the focal cerebral blood flow and the size of cerebral infarction in two different types of temporary occlusions(a single, one hour continuous occlusion and three 20-minute repeated occlusions during a 40-minute interval) using the cat focal ischemic model.

Results are as follows:

1. Intermittent, repeated occlusions caused lesser cerebral infarction than a single continuous occlusion.

2. Postischemic hypoperfusion was more severe in the intermittent, repeated occlusion but it was not statistically significant.

3. Nimodipine and U74389G reduced the size of cerebral infarction caused by two types of temporary occlusions significantly but there was no difference between two medications.

4. U74389G ameliorated the postischemic hypoperfusion caused by both types of temporary occlusion but nimodipine did not.

5. Nimodipine protected caudatoputamen from the ischemic injury more effectively than U74389G.

On the basis of the above findings, both types of injury(ischemic injury and reperfusion injury) seemed to contribute to the two types of temporary occlusions(single continuous and intermittent repeated), in the same extent. It is

presumed that nimodipine has a preventive effect during the ischemic period and U74389G has a protective effect during the reperfusion period.