Neuroprotection in Sepsis by Complement Inhibition and Immunoglobulin Therapy

Abstract

The importance of inflammation s role in many neurologic disease pathogenesis has increased rapidly in recent ye- ars. Neuroinflammation has been viewed as the most common phenomenon observed in the disorders of the central nervous system, either in the acute insult like infection, trauma, and stroke or in chronic neurodegenerative states like Alsheimer s disease, Parkinson disease and multiple sclerosis. This neuroinflammation hypothesis further challen- ged the attempts to expand our understanding of neuronal injury and neurodegeneration due to the activation of the brain cells to stress and insult, and targeting neuroinflammation and the major elements of the inflammatory response has become the most effective neuroprotective strategies. Initially introduced as a replacement therapy intravenous immunoglobulin (IVIG) is now widely used for the treat- ment of a number of autoimmune and systemic inflammatory diseases. Besides these medical conditions, evidence suggests that many other conditions, such as inflammatory disorders with an imbalance in the cytokine network could benefit from immunoglobulin treatment. In this review we would explain the neuroprotective effects of intravenous immunoglobulin mechanisms and the last study we have performed. We recently demonstrated that administration of IVIG to septic rats reduced the amount of BBB (blood-brain barrier) damage and eliminated mortality. We think that the neuroprotective action of IVIG in animal models of different neuroinflammatory injury like stroke, trauma and sepsis suggests a therapeutic potential that merits consideration for clinical trials in patients.

Özet

Son yıllarda birçok nörolojik hastalığın patogenezinde inflamasyonun önemli rol aldığı düşünülmektedir. Nöroinf- lamasyon; inme, travma ve infeksiyon gibi akut nörolojik olaylarda, ayrıca Alzheimer, Parkinson ve multiple skleroz gibi kronik nörodejeneratif hastalıklarda en sık görülen bulgu olarak karşımıza çıkmaktadır. Nöroinflamasyon hipotezibeyin hücrelerinin stres ve akut olaylar karşısında nöroinflamasyonu tetikleyerek, inflamasyon yanıtı ile nörodejeneras- yonunu açıklar ve bize nöronal hasar mekanizması için etkili bir nöroprotektif strateji gösterir. Başlangıçta replasman tedavisi olarak düşünülen immünoglobulinler şimdi birçok otoimmün ve sistemik inflama- tuvar hastalıkta kullanılmaktadır. İmmünoglobülinler, kompleman aktivasyonun regülasyonun yanı sıra inflamasyon yanıtında, sitokin üretimi ve hücre adezyonunda da düzenleyici roller almaktadırlar. Bu derlemede immünoglobü- lin tedavisinin nöroproteksiyonda etki mekanizmalarını anlatırken, bu konuda yaptığımız son çalışmaya değineceğiz. Bulgularımız sepsiste IVIG kullanımı için rasyonel kanıt oluşturmuştur. Yaptığımız bu son çalışmada, IVIGin septik sıçanlarda kan beyin-bariyerindeki hasarı azalttığını ve mortaliteyi düşürdüğünü gösterdik. İnme, travma ve sepsis gibi nöröinflamatuar olgularda da IVIG kullanımının nöroprotektif etkisinin olduğunu, potansiyel bir tedavi yöntemi olarak kullanılabileceğini düşünmekteyiz.