Аргон-кислородная смесь как мультисистемная терапия после остановки кровообращения: экспериментальное исследование

Остановка кровообращения остается одной из ведущих причин смертности во всем мире. Даже при успешной реанимации прогноз пациентов зачастую неблагоприятен из-за постреанимационного синдрома, включающего церебральную гипоксию, дисфункцию миокарда, нарушения микроциркуляции, коагуляции и системное воспаление. Аргон, инертный благородный газ, обладает нейропротекторными, кардиопротекторными свойствами, что делает его перспективным кандидатом при терапии в раннем постреанимационном периоде.

Цель исследования: оценить органопротекторные свойства аргон-кислородной смеси при его ингаляции в раннем постреанимационном периоде в течение 2-х ч после асфиксической остановки кровообращения у крыс.

Материалы и методы. Провели проспективное рандомизированное контролируемое экспериментальное исследование на крысах-самцах линии Wistar (n = 43) с использованием модели асфиксической остановки кровообращения. Животных разделили на три группы: ложнооперированные (ЛО, n = 12), остановка кровообращения с реанимацией (ОК, n = 13) и остановка кровообращения с реанимацией и двухчасовой ингаляцией аргон-кислородной смеси 70%/30% в постреанимационном периоде (ОК + iAr, n = 18). Оценивали показатели гемодинамики, микроциркуляции, газового состава крови, коагуляции (низкочастотная пьезотромбоэластография), неврологического статуса и биомаркеры повреждения органов. Провели иммуногистохимическое исследование экспрессии Beclin-1 и caspase-3.

Результаты. Ингаляция аргона не оказывала существенного влияния на системную гемодинамику, однако сопровождалась улучшением тканевой оксигенации и метаболизма: снижением лактата крови (p = 0,043), повышением индекса оксигенации p/F (p = 0,001), стабилизацией вариабельности микроциркуляции (Kv, σ). В легких, миокарде и гиппокампе выявили статистически значимое повышение экспрессии белка Beclin-1, отражающее активацию аутофагии. В группе ОК + iAr отметили улучшение неврологического статуса по сравнению с ОК (p = 0,02), снижение нейронспецифической энолазы в сыворотке (p = 0,011) и уменьшение числа caspase-3-позитивных клеток (p = 0,011), что свидетельствовало о снижении апоптоза и повреждения нервной ткани. Аргон оказывал умеренное антикоагуляционное и антиагрегантное действие (снижение показателей максимальной плотности сгустка — МА и интенсивности коагуляционного драйва — ИКД) при сохранении нормальных процессов ретракции и лизиса сгустка. Электрофизиологические показатели сердца (QRS, QTc) изменялись в пределах физиологической нормы, что указывало на отсутствие проаритмогенного эффекта аргона.

Заключение. Ранняя ингаляция аргон-кислородной смеси после остановки кровообращения оказывает мультисистемное протекторное действие: улучшает оксигенацию и микроциркуляцию, способствует активации аутофагических механизмов в жизненно важных органах, снижает выраженность нейронального повреждения, умеренно модулирует свертывание крови. Аргон может рассматриваться как перспективное терапевтическое средство при постреанимационном синдроме. Необходимы дальнейшие исследования для оценки молекулярных механизмов действия аргона и отдаленных исходов при его применении.

1. Кузовлев А. Н., Бобошко В. А., Боева Е. А., Григорьев Е. В., Давыдов П. А., Давыдова Л. А., Дежурный Л. И., с соавт. Остановка сердца (взрослые пациенты). Клинические рекомендации. Общая реаниматология. 2025; 21 (4): 5–79. DOI: 10.15360/1813-9779-2025-4-2589.

2. Barros A. J., Enfield K. B. In-hospital cardiac arrest. Emerg Med Clin North Am. 2023; 41 (3): 455–464. DOI: 10.1016/j.emc.2023.03.003. PMID: 37391244.

3. Hirsch K. G., Abella B. S., Amorim E., Bader M. K., Barletta J. F., Berg K., Callaway C. W., et al; American Heart Association and Neurocritical Care Society. Critical care management of patients after cardiac arrest: a scientific statement from the American Heart Association and Neurocritical Care Society. Circulation. 2024; 149 (2): e168-e200. DOI: 10.1161/CIR.0000000000001163. PMID: 38014539.

4. Penketh J., Nolan J. P. Post-cardiac arrest syndrome. J Neurosurg Anesthesiol. 2023; 35 (3): 260–264. DOI: 10.1097/ANA.0000000000000921. PMID: 37192474.

5. Singh A., Jefferson J. Post-cardiac arrest care. Emerg Med Clin North Am. 2023; 41 (3): 617–632. DOI: 10.1016/j.emc.2023.03.009. PMID: 37391254.

6. Sandroni C., Cronberg T., Sekhon M. Brain injury after cardiac arrest: pathophysiology, treatment, and prognosis. Intensive Care Med. 2021; 47 (12): 1393–1414. DOI: 10.1007/s00134-021-06548-2. PMID: 34705079.

7. Sumner B. D., Hahn C. W. Prognosis of cardiac arrest-peri-arrest and post-arrest considerations. Emerg Med Clin North Am. 2023; 41 (3): 601–616. DOI: 10.1016/j.emc.2023.03.008. PMID: 37391253.

8. Nutma S., Beishuizen A., van den Bergh W. M., Foudraine N. A., le Feber J., Filius P. M.G., Cornet A. D., et al; GRECO Investigators. Ghrelin for neuroprotection in post-cardiac arrest coma: a randomized clinical trial. JAMA Neurol. 2024; 81 (6): 603–610. DOI: 10.1001/jamaneurol.2024.1088. PMID: 38709502.

9. Nolan J. P., Sandroni C., Böttiger B. W., Cariou A., Cronberg T., Friberg H., Genbrugge C., et al. European Resuscitation Council and European Society of Intensive Care Medicine guidelines 2021: post-resuscitation care. Intensive Care Med. 2021; 47 (4): 369–421. DOI: 10.1007/s00134-021-06368-4. PMID: 33765189.

10. Yang Y. S., Wu S.H., Chen W. C., Pei M. Q., Liu Y. B., Liu C. Y., Lin S., et al. Effects of xenon anesthesia on postoperative neurocognitive disorders: a systematic review and meta-analysis. BMC Anesthesiol. 2023; 23 (1): 366. DOI: 10.1186/s12871-023-02316-5. PMID: 37946114.

11. Bezuglov E., Morgans R., Khalikov R., Bertholz V., Emanov A., Talibov O., Astakhov E., et al. Effect of xenon and argon inhalation on erythropoiesis and steroidogenesis: a systematic review. Heliyon. 2023; 9 (5): e15837. DOI: 10.1016/j.heliyon.2023.e15837. PMID: 37215856.

12. Nair A. S., Christopher A., Pulipaka S. K., Suvvari P., Kodisharapu P. K., Rayani B. K. Efficacy of xenon anesthesia in preventing postoperative cognitive dysfunction after cardiac and major non-cardiac surgeries in elderly patients: a topical review. Med Gas Res. 2021; 11 (3): 110–113. DOI: 10.4103/2045-9912.314330. PMID: 33942781.

13. Kaufman M. J., Meloni E. G. Xenon gas as a potential treatment for opioid use disorder, alcohol use disorder, and related disorders. Med Gas Res. 2025; 15 (2): 234–253. DOI: 10.4103/mgr.MEDGASRES-D-24-00063. PMID: 39812023.

14. Balsamo F., Li B., Chusilp S., Lee D., Biouss G., Lee C., Maynes J. T., et al. Argon inhalation attenuates systemic inflammation and rescues lung architecture during experimental neonatal sepsis. Pediatr Surg Int. 2023; 40 (1): 21. DOI: 10.1007/s00383-023-05596-7. PMID: 38108911.

15. Creed J., Cantillana-Riquelme V., Yan B. H., Ma S., Chu D., Wang H., Turner D. A., et al. Argon inhalation for 24 h after closed-head injury does not improve recovery, neuroinflammation, or neurologic outcome in mice. Neurocrit Care. 2021; 34 (3): 833–843. DOI: 10.1007/s12028-020-01104-0. PMID: 32959200.

16. Antonova V. V., Silachev D. N., Ryzhkov I. A., Lapin K. N., Kalabushev S. N., Ostrova I. V., Varnakova L. A., et al. Three-hour argon inhalation has no neuroprotective effect after open traumatic brain injury in rats. Brain Sci. 2022; 12 (7): 920. DOI: 10.3390/brainsci12070920. PMID: 35884727.

17. Silachev D. N., Boeva E. A., Yakupova E. I., Milovanova M. A., Varnakova L. A., Kalabushev S. N., Antonova V. V., et al. Positive neuroprotective effect of argon inhalation after photochemically induced ischemic stroke model in rats. Bull Exp Biol Med. 2023; 176 (2): 143–149. DOI: 10.1007/s10517-024-05984-6. PMID: 38189873.

18. Antonova V. V., Silachev D. N., Plotnikov E. Y., Pevzner I. B., Ivanov M. E., Boeva E. A., Kalabushev S. N., et al. Positive effects of argon inhalation after traumatic brain injury in rats. Int J Mol Sci. 2024; 25 (23): 12673. DOI: 10.3390/ijms252312673. PMID: 39684384.

19. Bao L., Liu Y., Jia Q., Chu S., Jiang H., He S. Argon neuroprotection in ischemic stroke and its underlying mechanism. Brain Res Bull. 2024; 212: 110964. DOI: 10.1016/j.brainresbull.2024.110964. PMID: 38670471.

20. Goebel U., Scheid S., Spassov S., Schallner N., Wollborn J., Buerkle H., Ulbrich F. Argon reduces microglial activation and inflammatory cytokine expression in retinal ischemia/reperfusion injury. Neural Regen Res. 2021; 16 (1): 192–198. DOI: 10.4103/1673-5374.290098. PMID: 32788476.

21. Motta F., De Giorgio D., Cerrato M., Salmaso A., Magliocca A., Merigo G., Olivari D., et al. Postresuscitation ventilation with a mixture of argon and hydrogen reduces brain injury after cardiac arrest in a pig model. J Am Heart Assoc. 2024; 13 (9): e033367. DOI: 10.1161/JAHA.123.033367. PMID: 38639335.

22. Fumagalli F., Olivari D., Boccardo A., De Giorgio D., Affatato R., Ceriani S., Bariselli S., et al. Ventilation with argon improves survival with good neurological recovery after prolonged untreated cardiac arrest in pigs. J Am Heart Assoc. 2020; 9 (24): e016494. DOI: 10.1161/JAHA.120.016494. PMID: 33289464.

23. Merigo G., Florio G., Madotto F., Magliocca A., Silvestri I., Fumagalli F., Cerrato M., et al. Treatment with inhaled argon: a systematic review of pre-clinical and clinical studies with meta-analysis on neuroprotective effect. EBioMedicine. 2024; 103: 105143. DOI: 10.1016/j.ebiom.2024.105143. PMID: 38691938.

24. Alshami A., Einav S., Skrifvars M. B., Varon J. Administration of inhaled noble and other gases after cardiopulmonary resuscitation: a systematic review. Am J Emerg Med. 2020; 38 (10): 2179–2184. DOI: 10.1016/j.ajem.2020.06.066. PMID: 33071073.

25. Magliocca A., Fries M. Inhaled gases as novel neuroprotective therapies in the postcardiac arrest period. Curr Opin Crit Care. 2021; 27 (3): 255–260. DOI: 10.1097/MCC.0000000000000820. PMID: 33769417.

26. Gianni S., Valsecchi C., Berra L. Therapeutic gases and inhaled anesthetics as adjunctive therapies in critically ill patients. Semin Respir Crit Care Med. 2022; 43 (3): 440–452. DOI: 10.1055/s-0042-1747966. PMID: 35533689.

27. Дубенский А. Ю., Рыжков И. А., Лапин К. Н., Калабушев С. Н., Варнакова Л. А., Цоколаева З. И., Долгих В. Т., с соавт. Асфиксическая остановка кровообращения с комплексом реанимационных мероприятий в экспериментальной модели. Общая реаниматология. 2024; 20 (2): 55–64. DOI: 10.15360/1813-9779-2024-2-55-64.

28. Percie du Sert N., Hurst V., Ahluwalia A., Alam S., Avey M. T., Baker M., Browne W. J., et al. The ARRIVE guidelines 2.0: Updated guidelines for reporting animal research. J Cereb Blood Flow Metab. 2020; 40 (9): 1769–1777. DOI: 10.1177/0271678X20943823. PMID: 32663096.

29. Riess M. L., Balzer C., Li Z., Barajas M. B. Inhaled argon for cardiopulmonary resuscitation: current knowledge and future clinical potential. Expert Rev Respir Med. 2025: 1–4. DOI: 10.1080/17476348.2025.2528944. PMID: 40590840.