Ксенон при лечении боли

Ксенон-кислородная смесь при лечении боли

Применение ксенон-кислородной смеси при лечении болевого синдрома является современным лечением.
Инертный газ ксенон — самый редкий из благородных газов, составляющий 0,00000861% атмосферного воздуха, обладающий рядом эффектов: анестетик, органопротектор, препарат, повышающий толерантность к физическим нагрузкам и анксиолитик. Применение ксенона при лечении боли — новое направление в 2024–2025 году.
Основным механизмом действия ксенона является конкурентная блокада ионотропных глутаматных рецепторов (NMDA-рецепторов, каинатных рецепторов и AMPA-рецепторов), которые непосредственно участвуют в ноцицептивном проведении болевой импульсации. В связи с этим ксенон является перспективным анальгетиком для купирования и профилактики различного типа болевых синдромов.
На сегодняшний день, в соответствии с таксономией боли, представленной Международной ассоциацией по изучению боли (International Association for the Study of Pain), принято выделять 3 основных типа боли:

  1. ноцицептивную
  2. нейропатическую
  3. ноципластическую

Применение ксенона в лечении ноцицептивной боли

Было отмечено, что препараты с психотропным эффектом имеют опосредованный анальгетический компонент, напрямую не связанный с проведением или восприятием боли. В связи с тем, что ксенон даже при низких концентрациях обладает анксиолитическим эффектом G.Froeba и соавторы провели трансназальную ингаляцию низкопоточным ксеноном со скоростью 1л/час и отметили, что через 30 мин ингаляции происходит модуляция ноцицептивной чувствительности в виде повышения толерантности к механическому воздействию (+40%), холодовому (+58%) и ишемическому (128%). Эти данные показывают потенциальное применение ксенона в анальгезии болезненных манипуляций в различных медицинских специальностях.

Помимо влияния на NMDA рецепторы, ксенон оказывает плейотропное действие в том числе на клеточный иммунитет. В частности, ингаляция ксенона у добровольцев (30 об. % в течение 60 минут) обладает выраженным противовоспалительным эффектом на нейтрофилы, стимулированные липополисахаридами, уменьшая их активацию путем ингибирования провоспалительной киназы ERK1/2 и провоспалительной МАРкиназы р38, а также снижая экспрессию маркеров активации и дегрануляции CD11b и CD66b на поверхности нейтрофилов. Стимуляция липополисахаридами статистически значимо уменьшает спонтанный апоптоз нейтрофилов, в то время как ксенон увеличивает способность нейтрофилов к апоптозу, что, вероятно, будет способствовать разрешению воспаления. Результат данного исследования даёт предпосылки для проведения клинических исследований с целью влияния ксенона на воспалительный компонент ноцицептивной боли в различных заболеваниях с целью как самостоятельно анальгезии, так и адьювантной терапии для снижения приёма обезболивающих препаратов с противовоспалительным эффектом и профилактики нежелательных и побочных эффектов от их приёма.

Как самостоятельный анальгетик ксенон применялся в постоперационном периоде у пациентов с онкологией на 2–3 сутки после проведённых лапаротомий по поводу основного заболевания. В исследовании Потиевской В.И. и соавт., в послеоперационном периоде 60 пациентам после лапаротомических оперативных вмешательств проводились 10 минутные ингаляции ксеноном по закрытому контуру с объёмной долей ксенона 25±5%. В сравнении с препаратом плацебо (гипероксический искусственный воздух: N2 50%/O2 50%), ксенон продемонстрировал более выраженный анальгетический эффект в виде снижения по данным ВАШ до 20% (30% в группе плацебо) сразу после процедуры, через 30 минут эффекты двух групп не отличались, однако, по степени обезболивания как после ингаляции. Умеренный и значительный эффект обезболивания после ингаляции ксеноном наблюдался у 28 (90,3%) пациентов основной группы и всего у 11 (37,9%) — группы плацебо. При этом у 23 (74,1%) пациентов, получавших ксенон-кислородные ингаляции, имело место снижение уровня боли на 50 % и более. В группе плацебо значительное уменьшение болевого синдрома отмечалось только в 6 (20,6 %) случаев. В обеих группах через 30 минут происходило некоторое ослабление эффекта обезболивания, вызванного процедурой, однако в группе ксеноновой терапии умеренное и значительное снижение уровня боли наблюдалось у 25  (80,6  %), а в группе плацебо  — всего у 8  (27,4  %) пациентов.

В научной работе Абузаровой Г.Р. и соавт., ксенон применялся в виде готовой газовой смеси для терапевтических ингаляций ксеноном «КсенОкс® 50» (Производство ООО «ИнертГаз Медикал», Россия) у пациентов онкологического профиля с хроническим болевым синдромом. В исследовании принимал участие 131 пациент с хроническим болевым синдромом, ассоциированным с онкологией. Пациенты получали ингаляции в количестве 7, длительностью 8–10 минут готовой газовой смесью ксенона с кислородом (50/50%) или плацебо по закрытому контуру. Болевой синдром оценивался по нумерологической оценочной шкале (НОШ) от 0 до 100 через 30 минут после каждой ингаляции, в конце курса и через 14 дней после окончания курса.

По результатам отсроченной оценки боли:

  • 69% пациентов, получавших ксенон, зафиксировали снижение боли на 20% и более
  • 56% отметили клинически значимое уменьшение боли на 30% и более
  • 28% сообщили о снижении боли на 50% и более

Анализ полученных результатов продемонстрировал хороший анальгетический эффект и безопасность ксенон-кислородной газовой смеси в дозировке 4 литра на процедуру.

Снижение боли в ответ на лечение

Данное исследование показало, что курс ингаляций ксеноном позволил достоверно снизить среднюю суточную дозу принимаемого пациентами трамадола с 210,9 ± 31,3 до 150,1 ± 28,3 мг. Наряду с трамадолом, наиболее часто назначаемыми препаратами были НПВП, которые пациенты принимали как адъюванты на фоне опиоидных анальгетиков, либо как основное обезболивающее средство. В группе исследования 38 пациентов принимали НПВП на визите скрининга, в контрольной — 26 человек. После проведения сеансов ингаляции ксенон-кислородной газовой смесью 21 из 38 пациентов из группы исследования прекратили полностью прием НПВП, 9 пациентов снизили их дозу и 8 пациентов продолжили прием препарата в подобранной дозе.

Применение ксенона в лечении нейропатической боли

На данный момент отсутствуют достоверные клинические данные о применении ксенона в лечении нейропатического болевого синдрома. Однако, известно, что введение препаратов-антагонистов NMDA-рецепторов на животных моделях и у людей уменьшало гипералгезию и аллодинию (боль вследствие воздействия раздражителей, обычно её не вызывающих). В связи с чёткой локализацией и фенотипированием нейропатической боли рассматривается местное применение ксенона для анальгезии данного типа боли. Одним из вариантов является локальная инъекция и введение газа ксенона вблизи повреждённого нерва. Данные методики уже отработаны на животных моделях и, возможно, станут альтернативой ингаляционного введения данного препарата в клинической практике.

Применение ксенона в лечении ноципластической боли

Длительное переживание чувства боли приводит к модуляции передачи боли за счёт изменения чувствительности ноцицепторов, изменения характера сигнала проведения. Данный феномен называется периферической сенситизацией. Его появление в свою очередь приводит к активации глиальных клеток на уровне нейронов задних рогов спинного мозга, выбросу медиаторов воспаления, повышению симпатической активности и снижению ингибиторного тона от высших структур ЦНС. На уровне головного так же происходят изменения восприятия болевой информации от периферии на фоне сохраняющейся периферической сенситизации: стимуляция восходящей импульсации, ингибирование нисходящей импульсации, ремоделирование корковых нейронных связей и запуска каскада выброса провоспалительных медиаторов с активацией глиальных клеток, что приводит к центральной сенситизации. По современным представлениям подобная периферическая дисфункция ноцицептивного восприятия и проведения с центральной дисрегуляций в комбинации с асептическим нейровоспалением стоит в основе формирования хронической боли. Имеются данные, что данные механизмы частично осуществляются через гиперактивацию NMDA-рецепторов, блокируя которые, возможно, удастся повлиять на формирование и поддержание центральной и периферической сенситизации, а также на хроническую боль.

Одним из факторов ассоциированных с хронической болью является тревожное и депрессивное расстройство. Хронический болевой синдром на фоне центральной сенситизации приводит к адаптационной смене мышления  поведения человека, именуемой болевым поведением. Данный дезаптавиный компенсаторный механизм включает мыслительную, поведенческую и эмоциональную сферу и приводит к целому комплексу изменений в том числе формирует явление катстрафизации с тревожным компонентом. По имеющимся данным помимо анальгезии, ксенон обладает выраженным анксиолитическим эффектом и приводит к быстрой редукции тревоги при проведении системных ингаляции с пролонгацией данного эффекта до 180 дней после прекращения ингаляций.

Суммируя сказанное выше хочется отметить плейотропный эффект ксенона на разные элементы восприятия, проведения и модуляции болевой чувствительности. Помимо непосредственно анальгезии в моменте имеются данные о противовоспалительном и анксиолитическом эффекте ксенона, что кардинально отличает его от общепринятых анальгетиков. Мультимодальность с одной стороны позволяет эффективно воздействовать на все звенья болевого синдрома в рамках биопсихосоциального подхода, с другой стороны с его помощью можно потенциально деэскалировать или предотвратить повышения дозировок других анальгетиков.

К сожалению, на данный момент имеется недостаточно клинических данных для однозначного заявления об эффективности ксенона на всех предоставленных уровнях болевого проведения и восприятия. Имеющиеся фундаментальные и клинические данные говорят за проведение клинических исследований для подтверждения данных гипотез, разработки эффективных конкретных методик и чётких нозологий при которых ксенон будет эффективно помогать пациентам и врачам в управлении острым и хроническим болевым синдромом.

Список литературы

  1. Kosek E, Cohen M, Baron R, et al. Do we need a third mechanistic descriptor for chronic pain states? Pain 2016;157: 1382–6.
  2. McGuigan S, Marie DJ, O’Bryan LJ, Flores FJ, Evered L, Silbert B, Scott DA. The cellular mechanisms associated with the anesthetic and neuroprotective properties of xenon: a systematic review of the preclinical literature. Front Neurosci. 2023; 14; 17: doi: 10.3389/fnins.2023.1225191. PMID: 37521706; PMCID: PMC10380949.
  3. Li H, Li J, Guan Y, Wang Y. The emerging role of kainate receptor functional dysregulation in pain. Mol Pain. 2021; 17: doi: 10.1177/1744806921990944. PMID: 33567997; PMCID: PMC7883153.
  4. Reddy S, Patt RB. The benzodiazepines as adjuvant analgesics. J Pain Symptom Manage. 1994 Nov;9(8):510-4. doi: 10.1016/0885-3924(94)90112-0. PMID: 7531735.
  5. Froeba G, Georgieff M, Linder EM, Föhr KJ, Weigt HU, Holsträter TF, Kölle MA, Adolph O. Intranasal application of xenon: describing the pharmacokinetics in experimental animals and the increased pain tolerance within a placebo-controlled experimental human study. Br J 2010 Mar;104(3):351-8. doi: 10.1093/bja/aep395. Epub 2010 Jan 29. PMID: 20118146.
  6. Гребенчиков О.А., Шабанов А.К., Николаев Л.Л., Шпичко А.И., Братищев И.В., Марченко Л.Ю., ХусаиновШ.Ж., Черпаков Р.А., Шпичко Н.П. Влияние ксенона на провоспалительную активацию и апоптознейтрофилов человека в условиях ex vivo. НМП. 2021. №3 511–520.
  7. Потиевская В.И., Шветский Ф.М., Сидоров Д.В., Ложкин М.В., Потиевский М.Б., Абузарова Г.Р., Сарманаева Р.Р., Кузнецов С.В., Алексеева Г.С. Оценка влияния ксенона на интенсивность послеоперационного болевого синдрома у онкологических пациентов: рандомизированное исследование. Вестник интенсивной терапии имени А.И. Салтанова. 2021; (3): 140–150. doi:10.21320/1818-474X-2021-3-140-150.
  8. Абузарова Г.Р., Хороненко В.Э., Сарманаева Р.Р., Кузнецов С.В. Рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование ингаляций ксенона в терапии хронической боли в онкологии. Вестник интенсивной терапии имени А.И. Салтанова. 2020; (4): 48–57. doi:10.21320/1818-474X-2020-4-48-57.
  9. Zhou HY, Chen SR, Pan HL. Targeting N-methyl-D-aspartate receptors for treatment of neuropathic pain. Expert Rev Clin Pharmacol. 2011; 4 (3): 379– doi: 10.1586/ecp.11.17. PMID: 21686074; PMCID: PMC3113704.
  10. Laumet, G., Chen, SR., Pan, HL. (2017). NMDA Receptors and Signaling in Chronic Neuropathic Pain. In: Hashimoto, K. (eds) The NMDA Receptors. The Receptors, vol 30. Humana Press, Cham.
  11. Vladimir V. Khinovker, Vladimir V. Khinovker, Olga F. Veselova, Ekaterina V. Khinovker, Viktor A. Koryachkin. Neuropathic pain treatment with xenon. 2022; Том 16, (2): 151–159.
  12. Meacham K, Shepherd A, Mohapatra DP, Haroutounian S. Neuropathic Pain: Central vs. Peripheral Mechanisms. Curr Pain Headache Rep. 2017; 21 (6): doi: 10.1007/s11916-017-0629-5. PMID: 28432601.
  13. Ji RR, Nackley A, Huh Y, Terrando N, Maixner W. Neuroinflammation and Central Sensitization in Chronic and Widespread Pain. Anesthesiology. 2018;129 (2): 343– doi: 10.1097/ALN.0000000000002130. PMID: 29462012; PMCID: PMC6051899.
  14. Raja SN, Sivanesan E, Guan Y. Central Sensitization, N-methyl-D-aspartate Receptors, and Human Experimental Pain Models: Bridging the Gap between Target Discovery and Drug Development. Anesthesiology. 2019; 131 (2):233– doi: 10.1097/ALN.0000000000002808. PMID: 31233408; PMCID: PMC6640094.
  15. Mullins PM, Yong RJ, Bhattacharyya N. Associations between chronic pain, anxiety, and depression among adults in the United States. Pain Pract. 2023; 23 (6): 589– doi: 10.1111/papr.13220. PMID: 36881021.
  16. Dobrovolsky A, Ichim TE, Ma D, Kesari S, Bogin V. Xenon in the treatment of panic disorder: an openstudy. J Transl Med. 2017; 15 (1): doi: 10.1186/s12967-017-1237-1. PMID: 28610592; PMCID: PMC5470223.