Ischemic damage in the selectively vulnerable populations of neurons is thought to be caused by an abnormal accumulation of intracellular calcium. It has been reported that the neurons, expressing specific calcium binding proteins, might effectively control intracellular calcium concentrations because of a high capacity to buffer intracellular calcium in the brain ischemic condition. It is uncertain that parvalbumin, one of the calcium binding proteins, can protect the neurons from the cerebral ischemic damage. Recently, treatment of kappa opioid agonists increased survival rate, improved neurological function, and decreased tissue damage under the cerebral ischemic condition. Many evidences indicate that these therapeutic effects might result from regulation of calcium concentration. This study was designed to analyze the changes of number in parvalbumin-positive neurons after cerebral ischemic damage according to timepoints after cerebral ischemic induction. In addition, we evaluated the effect of GR89696 (kappa opioid agonist) or naltrexone(non selective opioid antagonist) on the changes of number in parvalbumin expressing neurons under ischemic condition. Cerebral ischemia was induced by occluding the common carotid artery of experimental animals. The hippocampal areas were morphometrically analyzed at different time point after ischemic induction(1, 3, 5 days) by using immuno-histochemical technique and imaging analysis system. The number of parvalbumin-positive neurons in hippocampus was significantly reduced at 1 day after ischemia(p<0.05). Furthermore, the number of parvalbumin-immunoreactive neurons was dramatically reduced at 3 and 5 days after cerebral ischemic induction(p<0.05) as compared to 1 day group after ischemia, as well as sham control group. Significant reduction of parvalbumin positive neurons in CA1 region of hippocampus was observed at 1 day after cerebral ischemic induction. However, significant loss of MAP2 immunoreactivity was observed at 3 day after cerebral ischemia. The loss of parvalbumin-positive neurons and MAP2 immunoreactivity in CA1 region was prevented by pre-administration of GR89696 compared to that of saline-treated ischemic group. Furthermore, protective effect of GR89696 partially reversed by pre-treatment of naltrexone. These data indicate that parvalbumin-positive neurons more sensitively responded to cerebral ischemic damage than MAP2 protein. Moreover, this loss of parvalbumin-positive neurons was effectively prevented by the pretreatment of kappa opioid agonist. It was also suggested that the changes of number in parvalbumin-positive neurons could be used as the specific marker to analyze the degree of ischemic neuronal damage.
The gut is an important organ with digestive and immune regulatory function which consistently harbors microbiome ecosystem. The gut microbiome cooperates with the host to regulate the development and function of the immune, metabolic, and nervous systems. It can influence disease processes in the gut as well as extra-intestinal organs, including the brain. The gut closely connects with the central nervous system through dynamic bidirectional communication along the gut-brain axis. The connection between gut environment and brain may affect host mood and behaviors. Disruptions in microbial communities have been implicated in several neurological disorders. A link between the gut microbiota and the brain has long been described, but recent studies have started to reveal the underlying mechanism of the impact of the gut microbiota and gut barrier integrity on the brain and behavior. Here, we summarized the gut barrier environment and the 4 main gut-brain axis pathways. We focused on the important function of gut barrier on neurological diseases such as stress responses and ischemic stroke. Finally, we described the impact of representative environmental sensors generated by gut bacteria on acute neurological disease via the gut-brain axis.
In this study, we aimed to investigate the neuroprotective effects of caffeic acid phenethyl ester (CAPE), an active component of propolis purified from honeybee hives, on photothrombotic cortical ischemic injury in mice. Permanent focal ischemia was achieved in the medial frontal and somatosensory cortices of anesthetized male C57BL/6 mice by irradiation of the skull with cold light laser in combination with systemic administration of rose bengal. The animals were treated with CAPE (0.5-5 mg/kg, i.p.) twice 1 and 6 h after ischemic insult. CAPE significantly reduced the infarct size as well as the expression of tumor necrosis $factor-{\alpha}$, hypoxiainducible $factor-1{\alpha}$ monocyte chemoattractant protein-1, $interleukin-1{\alpha}$, and indoleamine 2,3-dioxygenase in the cerebral cortex ipsilateral to the photothrombosis. Moreover, it induced an increase in heme oxygenase-1 immunoreactivity and interleukin-10 expression. These results suggest that CAPE exerts a remarkable neuroprotective effect on ischemic brain injury via its anti-inflammatory properties, thereby providing a benefit to the therapy of cerebral infarction.
Purpose: This paper reviews current diagnostic evaluation, treatment, nursing considerations, and the nurse practitioner’s (NP) role in acute ischemic stroke care. Methods: National guidelines and extensive literature on acute stroke care were reviewed and a relevant clinical case was introduced. Results: Computerized tomography (CT) of the head without contrast is the initial brain imaging procedure for patients with an acute stroke. Magnetic resonance imaging (MRI) can be an alternative test. Restoration of cerebral perfusion to the affected area is a key therapeutic strategy for ischemic stroke. A number of treatment strategies such as thrombolysis, anticoagulation, antiplatelet, and surgical treatment can be selected to improve blood flow to the ischemic region. The NP on the stroke team is involved with immediate stroke management including neurological assessment, ensuring adequate oxygenation, blood pressure management, activity, and diet. Discharge planning with the patient, family teaching and coordination of follow up care should also be implemented early in the hospitalization. Conclusion: The nurse practitioner is one of the cardinal members on the stroke team, and must be updated with current treatment and management guidelines.
Kwak, Dong Hoon;Kim, Sung Min;Lee, Dea Hoon;Kim, Ji Su;Kim, Sun Mi;Lee, Seo Ul;Jung, Kyu Yong;Seo, Byoung Boo;Choo, Young Kug
Molecules and Cells
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v.20
no.3
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pp.354-360
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2005
Neuronal damage subsequent to transient cerebral ischemia is a multifactorial process involving several overlapping mechanisms. Gangliosides, sialic acid-conjugated glycosphingolipids, reduce the severity of acute brain damage in vitro. However their in vivo effects on the cerebral cortex damaged by ischemic infarct are unknown. To assess the possible protective role of gangliosides we examined their expression in the cerebral cortex damaged by ischemic infarct in the rat. Ischemia was induced by middle cerebral artery (MCA) occlusion, and the resulting damage was observed by staining with 2, 3, 5-triphenylterazolium chloride (TTC). High-performance thin-layer chromatography (HPTLC) showed that gangliosides GM3 and GM1 increased in the damaged cerebral cortex, and immunofluorescence microscopy also revealed a significant change in expression of GM1. In addition, in situ hybridization demonstrated an increase in the mRNA for ganglioside GM3 synthase. These results suggest that gangliosides GM1 and GM3 may be synthesized in vivo to protect the cerebral cortex from ischemic damage.
Kang, Sung Woo;Choi, Bo Kyu;Han, Hee Jo;Cho, Soo Mi;Cha, Jihoon;Nam, Hyo Suk;Heo, Ji Hoe;Kim, Young Dae
Journal of the Korean neurological association
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v.36
no.4
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pp.350-353
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2018
Ischemic stroke caused by the cerebral vasculopathy is a rare complication of polyneuropathy, organomegaly, endocrinopathy, monoclonal gammopathy, and skin changes (POEMS) syndrome. We present a case of recurrent ischemic strokes caused by cerebral vasculopathy in a patient with POEMS syndrome. A 34-year-old man presented with gait disturbance and dizziness. Brain magnetic resonance imaging demonstrated acute ischemic stroke in the middle cerebral artery-anterior cerebral artery (MCA-ACA) border zones of bilateral hemispheres. Repeated angiographic studies showed progressive worsening of the left distal internal carotid artery, ACA, and MCA stenoses, along with sustained steno-occlusion of right MCA.
Kim, Moon-Sun;Seo, Yoo-Kyung;Park, Hye-Jin;Lee, Kye-Hyang;Lee, Kyung-Hoon;Choi, Eun-Jin;Kim, Jin-Kyung;Chung, Hai-Lee;Kim, Woo-Taek
Clinical and Experimental Pediatrics
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v.53
no.10
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pp.898-908
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2010
Purpose: The neuroprotective effects of erythropoietin (EPO) have been recently shown in many animal models of brain injury, including hypoxic-ischemic (HI) encephalopathy, trauma, and excitotoxicity; however, limited data are available for such effects during the neonatal periods. Therefore, we investigated whether recombinant human EPO (rHuEPO) can protect against perinatal HI brain injury via an antiapoptotic mechanism. Methods: The left carotid artery was ligated in 7-day-old Sprague-Dawley (SD) rat pups ($in$$vivo$ model). The animals were divided into 6 groups: normoxia control (NC), normoxia sham-operated (NS), hypoxia only (H), hypoxia+vehicle (HV), hypoxia+rHuEPO before a hypoxic insult (HE-B), and hypoxia+rHuEPO after a hypoxic insult (HE-A). Embryonic cortical neuronal cell culture of SD rats at 18 days gestation ($in$$vitro$ model) was performed. The cultured cells were divided into 5 groups: normoxia (N), hypoxia (H), and 1, 10, and 100 IU/mL rHuEPO-treated groups. Results: In the $in$$vivo$ model, Bcl-2 expressions in the H and HV groups were lower than those in the NC and NS groups, whereas those in the HE-A and HE-B groups were greater than those of the H and HV groups. The expressions of Bax and caspase-3 and the ratio of Bax/Bcl-2 were in contrast to those of Bcl-2. In the $in$$vitro$ model, the patterns of Bcl-2, Bax, and caspase-3 expression and Bax/Bcl-2 ratio were similar to the results obtained in the in vivo model. Conclusion: rHuEPO exerts neuroprotective effect against perinatal HI brain injury via an antiapoptotic mechanism.
Chang, Young Pyo;Kim, Myeung Ju;Lee, Young Il;Im, Ik Je;Cho, Jae Ju;Kim, Jong Wan;Yeo, Sung Moon
Clinical and Experimental Pediatrics
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v.49
no.2
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pp.198-202
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2006
Purpose : Fas is a cell surface receptor that transduces apoptotic death signals. Interaction of extracelluar domain of Fas with Fas ligand(FasL) triggers the apoptotic process in many diseases. We investigated the expression of Fas and FasL in the hippocampus of 7-day-old newborn rat brains following hypoxia-ischemia injury. Methods : The 7-days-old newborn rats were exposed to 8 percent oxygen for two hours after the ligation of right common carotid arteries. The newborn rats were killed and their brains were removed at 12, 14 and 48 hours after hypoxic-ischemic injury. The expressions of Fas and FasL of the right hippocampus were observed by western blotting and immunofluorescent staining. Results : Fas and FasL were strongly expressed in the right hippocampus ipsilateral to the ligation of the common carotid artery by western blotting at 12 hours following hypoxic-ischemic injury, and then slowly decreased. The immunofluorescent expressions of Fas and FasL strongly increased in the CA1 area of the right hippocampus at 12 and 24 hours following hypoxic-ischemic injury. The immunofluorescent expression of Fas decreased at 48 hours, but the expression of FasL persisted strongly at 48 hours following hypoxic-ischemic injury. Conclusion : The interaction of Fas with FasL on the cell surface may be involved in neuronal injury following hypoxic-ischemic injury in the developing brain.
Acute event in cerebrovascular disease is the second most common cause of death in Korea following cancer, and it can also cause serious neurologic deficits. Understanding of perfusion status is important for clinical applications in management of patients with cerebrovascular diseases, and then the attacks of ischemic neurologic symptoms and the risk of acute events can be reduced. Therefore, the normal vascular anatomy of brain, various clinical applications of acetazolamide-enhanced brain perfusion SPECT, including meaning and role of assessment of vascular reserve in carotid stenosis before procedure, in pediatric Moyamoya disease before and after operation, in prediction of development of hyperperfusion syndrome before procedure, and in prediction of vasospasm and of prognosis in subarachnoid hemorrahge were reviewed in this paper.
Journal of Physiology & Pathology in Korean Medicine
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v.22
no.4
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pp.771-777
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2008
Chungpaesagan-tang which is used for treating patients of brain in cerebrovascular disease frequently from clinical doctor has not reported about the effect of neuronal aptosis caused of brain ischemia. The aim of this study is to investigate effect of Chungpaesagan-tang protecting neuronal cells from being damaged by brain ischemia through using organotypic hippocampal slice cultures. We caused ischemic damage to organotypic hippocampal slice cultures by oxygen and glucose deprivation. And added Chungpaesagan-tang extract to cultures. thereafter we measured area percentage of propidium iodide (PI)-stained neuronal cell, lactate dehydrogenase (LDH) levels in culture media and Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end labeling (TUNEL)-positive cells. Area percentage of PI-stained neuronal cells and count of TUNEL-positive cells in CA1 and DG area of organotypic hippocampal slice culture were significantly decreased in pertinent density level of Chungpaesagan-tang extract. LDH levels in culture media of organotypic hippocampal slice culture were significantly decreased in pertinent density level of Chungpaesagan-tang extract. Within pertinent density level, Chungpaesagan-tang has cell protection effect that prevents brain ischemia damaging neuronal cells and apoptosis increasing.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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