Erythropoietin in neuroprotection
ન્યુરોપ્રોટેક્શનમાં એરિથ્રોપોઇટિન એ ન્યુરોપ્રોટેક્શન માટે ગ્લાયકોપ્રોટીન એરિથ્રોપોઇટિન (ઇપો) નો ઉપયોગ છે. ઇપો એરિથ્રોપોઇઝીસ અથવા લાલ રક્તકણોના ઉત્પાદનને નિયંત્રિત કરે છે. એન્ટિબોડીઝ સાથેના પ્રયોગો અનુસાર એરિથ્રોપોઇટીન અને તેના રીસેપ્ટર કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રમાં હાજર હોવાનું માનવામાં આવતું હતું, જે પછીથી બિન-વિશિષ્ટ હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું હતું. જ્યારે એરિથ્રોપોઇટીન આલ્ફા સક્રિય પરિવહન દ્વારા લોહીના મગજના અવરોધને પાર કરવામાં સક્ષમ છે, ત્યારે કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રમાં સાંદ્રતા ખૂબ ઓછી છે. એપો ચેતા પેશીઓ પર અસર કરી શકે તેવી શક્યતા એપો પેશી રક્ષણાત્મક હોઈ શકે છે કે કેમ તે શોધવાના પ્રયોગોમાં પરિણમી હતી. શિશુઓના કરોડરજ્જુના પ્રવાહીમાં ઇપોની નોંધાયેલ હાજરી અને કરોડરજ્જુમાં ઇપો-આરની અભિવ્યક્તિએ સી. એન. એસ. ની અંદર ઇપો દ્વારા સંભવિત ભૂમિકા સૂચવી હતી તેથી ઇપો એ હાયપોક્સિક પ્રીટ્રીટમેન્ટથી નુકસાન પામેલા ફોટોરિસેપ્ટરને બચાવવા માટે સંભવિત ઉપચારનું પ્રતિનિધિત્વ કર્યું હતું. કેટલાક પ્રાણી અભ્યાસોમાં, ઇપો ચેતા કોષોને હાયપોક્સિયા-પ્રેરિત ગ્લુટામેટ ઝેરીથી બચાવવા માટે દર્શાવવામાં આવ્યું છે. કરોડરજ્જુના આઘાત પછી ચેતા પુનઃપ્રાપ્તિને વધારવા માટે ઇપો પણ નોંધવામાં આવ્યું છે. સેલિક અને તેમના સહયોગીઓએ ક્ષણિક વૈશ્વિક સ્પાઇનલ ઇસ્કેમિયા મોડેલ સાથે સસલામાં મોટર ન્યુરોન એપોપ્ટોસિસની તપાસ કરી હતી. એનેસ્થેસિયાથી સાજા થયા પછી આર. એચ. ઇ. પી. ઓ. આપવામાં આવેલા પ્રાણીઓની કાર્યાત્મક ન્યુરોલોજીકલ સ્થિતિ વધુ સારી હતી અને બે દિવસના સમયગાળામાં તેમાં સુધારો થતો રહ્યો. ખારાશ આપવામાં આવેલા પ્રાણીઓએ નબળી કાર્યાત્મક ન્યુરોલોજીકલ સ્થિતિ દર્શાવી હતી અને કોઈ નોંધપાત્ર સુધારો દર્શાવ્યો ન હતો. આ પરિણામો સૂચવે છે કે આર. એચ. ઇ. પી. ઓ. માં ઇસ્કેમિક કરોડરજ્જુની ઇજામાં તીવ્ર અને વિલંબિત બંને ફાયદાકારક ક્રિયા છે. આ પરિણામોથી વિપરીત, અસંખ્ય અભ્યાસોએ સૂચવ્યું છે કે પ્રાણીઓના નમૂનાઓમાં ઇપોને કોઈ ન્યુરોપ્રોટેક્ટિવ લાભ નહોતો અને ઇપોઆર વિરોધી એન્ટિબોડીઝનો ઉપયોગ કરીને મગજની પેશીઓમાં ઇપોઆર મળી આવ્યો ન હતો જે સંવેદનશીલ અને ચોક્કસ હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું હતું. મ્યુટન્ટ ઇપો અને ઇપોઆર સાથે વિકાસ જ્યારે ઇપોઆર કથિત રીતે ગર્ભ મગજમાં મળી આવ્યો હતો, ત્યારે મગજના વિકાસમાં તેની ભૂમિકા અસ્પષ્ટ છે. એક અભ્યાસમાં ઇપોએ ચેતા પૂર્વજ કોષોને ઉત્તેજિત કર્યા અને ઉંદરમાં ગર્ભ મગજમાં એપોપ્ટોસિસને અટકાવ્યું. ઇ. પી. ઓ. આર. વિનાના ઉંદર ગંભીર એનિમિયા, ખામીયુક્ત હૃદય વિકાસ અને આખરે યકૃત, એન્ડોકાર્ડિયમ, મ્યોકાર્ડિયમ અને ગર્ભના મગજમાં એપોપ્ટોસિસથી ગર્ભના 13.5 દિવસની આસપાસ મૃત્યુ દર્શાવે છે. 10. 5 ના ગર્ભના દિવસની શરૂઆતમાં જ ઇ. પી. ઓ. આર. નો અભાવ ગર્ભના મગજના એપોપ્ટોસિસને વધારીને અને ન્યુરલ પૂર્વજ કોષોની સંખ્યામાં ઘટાડો કરીને મગજના વિકાસને અસર કરી શકે છે. ઇ. પી. ઓ. આર. સકારાત્મક ગર્ભ કોર્ટિકલ ચેતાકોષોની સંસ્કૃતિઓને ઇ. પી. ઓ. વહીવટ દ્વારા ઉત્તેજના માટે ખુલ્લા પાડીને, કોષોએ એપોપ્ટોસિસમાં ઘટાડો કર્યો, જે ઇ. પી. ઓ. આર. નકારાત્મક કોષોમાં ચેતાકોષની પેઢીમાં ઘટાડાના વિરોધમાં હતો. જો કે તે પ્રશ્ન કરવામાં આવ્યો છે કે શું ઇ. પી. ઓ. આર. ચેતાતંત્રના કાર્ય માટે નિર્ણાયક પરિબળ હોઈ શકે છે કે નહીં. ન્યુરોપ્રોટેક્શન અને વિકાસમાં ઇપો અને ઇપોઆરનું યોગદાન હેમેટોપોએટીક પેશીઓમાં એરિથ્રોપોઇઝીસમાં તેની ભૂમિકા જેટલું સ્પષ્ટ રીતે સમજી શકાયું નથી. ખાસ કરીને હેમેટોપોએટીક કોષોમાં ઇ. પી. ઓ. આર. વ્યક્ત કરનારા ઉંદરની હરોળમાં, વિકસિત થયેલા ઉંદર સામાન્ય રીતે સામાન્ય મગજ અને મગજની કામગીરી ધરાવતા હતા અને નોનહેમેટોપોએટીક પેશીઓમાં ઇ. પી. ઓ. આર. ના અભાવ હોવા છતાં ફળદ્રુપ હતા. એરિથ્રોઇડ કોષો વચ્ચે ઇપીઓઆરની વિભેદક અભિવ્યક્તિ. સૌથી વધુ નોંધપાત્ર રીતે, પરિવર્તનશીલ અને જંગલી પ્રકારના ઉંદરમાં પ્રેરિત એનિમિયા માટે પ્લાઝ્મા સાંદ્રતાની ટોચ પર હોય ત્યારે પ્લાઝ્મા ઇપો સાંદ્રતા નોનહેમેટોપોએટીક ઇપોઆર અભિવ્યક્તિ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. નોનહેમેટોપોએટીક પેશીઓમાં ઇ. પી. ઓ. આર. ની અભિવ્યક્તિ સામાન્ય માઉસ વિકાસમાં વિતરણક્ષમ છે, પરંતુ ઇ. પી. ઓ. માટે એરિથ્રોઇડ પૂર્વજોની સંવેદનશીલતા ઇ. પી. ઓ. આર. ની અભિવ્યક્તિ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. એરિથ્રોપોઇટીન મ્યુટન્ટ્સ R103-E અને S100-E (જોકે ઇપોમાં S100 અસ્તિત્વમાં નથી) નોન-એરિથ્રોપોઇટીન હોવાનું નોંધવામાં આવ્યું છે પરંતુ ન્યુરોપ્રોટેક્ટિવ કાર્ય જાળવી રાખે છે. R103 મ્યુટેશન સાથેનું ઇપો એ જંગલી પ્રકારનાં ઇપોને તેના રીસેપ્ટર સાથે જોડવામાં એક શક્તિશાળી અવરોધક છે. જો કે, વાયરલ વેક્ટર વ્યક્ત R103-E એપો મ્યુટન્ટ ઘણા મોડેલોમાં ચેતાતંત્રના નુકસાનની પ્રગતિ/વિકાસ માટે અવરોધક હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું હતું, તે નુકસાન પછી ચેતાતંત્રને પુનઃપ્રાપ્ત કરવા માટે દર્શાવવામાં આવ્યું નથી. સંકળાયેલ જોખમોને ધ્યાનમાં રાખીને, ચેતાકોષની ઈજાથી નિવારક પગલા તરીકે મ્યુટન્ટનું સંચાલન કરવું/વ્યક્ત કરવું મૂર્ખતાપૂર્ણ રહેશે. તેથી, તબીબી અથવા વ્યાપારી દ્રષ્ટિકોણથી, સલામત અને શક્ય ન્યુરો-પ્રોટેક્ટિવ ઇપો મ્યુટન્ટ્સ શક્ય નથી. સંશોધનનો થોડો ભાર બિન-એરિથ્રોપોએટીક પરંતુ એરિથ્રોપોઇટીનના ન્યુરોપ્રોટેક્ટિવ પેપ્ટાઇડ્સ પર છે. એમિનો એસિડ 92-111 સાથે ઇપોની પેપ્ટાઇડ ન્યુરોપ્રોટેક્ટિવ છે જ્યારે તેની એરિથ્રોપોએટીક શક્તિ જંગલી પ્રકાર કરતાં 10 ગણી ઓછી છે. જે. એમ. 4 નામના એરિથ્રોપોઇટીન અણુમાંથી એક ટૂંકો પેપ્ટાઇડ ક્રમ, બિન-એરિથ્રોપોઇએટિક છતાં સૈદ્ધાંતિક રીતે ન્યુરોપ્રોટેક્ટિવ હોવાનું જાણવા મળ્યું છે અને તે તબક્કા 1 અને 2 ક્લિનિકલ અભ્યાસો માટે તૈયાર કરવામાં આવી રહ્યું છે. પેરિફેરલ ચેતાતંત્ર PNS એરિથ્રોપોઇટીન અને તેના રીસેપ્ટરમાં ઉત્પાદન અને સ્થાનિકીકરણ પણ પેરિફેરલ ચેતાતંત્રમાં નોંધવામાં આવે છે, ખાસ કરીને ડોર્સલ રુટમાં ગેંગલિયન્સના શરીર અને ચેતાક્ષોમાં, અને પેરિફેરલ ચેતાતંત્રની ઈજા પછી શ્વાન કોષોમાં વધેલા સ્તરે. ઇ. પી. ઓ. આર. નું વિતરણ ઇ. પી. ઓ. થી અલગ હતું, ખાસ કરીને ડોર્સલ રુટ ગેંગલિયન, એન્ડોથેલિયલ કોષો અને સામાન્ય ચેતાના શ્વાન કોષોમાં કેટલાક ચેતાકોષીય કોષોમાં. સૌથી અગત્યનું, ઇમ્યુનોસ્ટેનિંગ સાથેના પ્રયોગો દર્શાવે છે કે પેરિફેરલ ચેતાતંત્રની ઈજા પછી શ્વાન કોષો પર ઇ. પી. ઓ. આર. નું વિતરણ અને સાંદ્રતા બદલાતી નથી. જો કે તે અભ્યાસો શંકાસ્પદ મહત્વ ધરાવે છે કારણ કે એન્ટિબોડીઝ ઇ. પી. ઓ. આર. માટે અચોક્કસ હતા. અન્ય સંશોધનો કે જે સૂચવે છે કે ઇપો એસ્ટ્રોસાઇટ્સ અને હાયપોક્સિયા-પ્રેરિત ચેતાકોષોમાં એમઆરએનએ અભિવ્યક્તિ અનુસાર નિયમન કરવામાં આવે છે, જ્યારે ઇપોઆર નથી. ગેંગલિયન કોષોમાં ઇપો-આરની અભિવ્યક્તિ અને પેકીની બોડીઝ અને ચેતાતંત્રના સ્પિન્ડલ્સ જેવા પરિઘમાં સંવેદનાત્મક રીસેપ્ટર્સ સાથે બંધન વચ્ચેનો સહસંબંધ સૂચવે છે કે ઇપો-આર સ્પર્શ નિયમન સાથે સંબંધિત છે. પેરિફેરલ ચેતાતંત્ર ઈજા સ્થળ ચેતાતંત્રની ઈજા પછી, ઇપોના વધેલા ઉત્પાદનથી ચોક્કસ સેલ્યુલર માર્ગો સક્રિય થઈ શકે છે, જ્યારે ઇપોઆરની સાંદ્રતામાં ફેરફાર થતો નથી. શ્વાન કોષોમાં, એરિથ્રોપોઇટીનના સ્તરમાં વધારો જે. એ. કે. 2 અને ઇ. આર. કે./એમ. એ. પી. કિનેઝ સક્રિયકરણ દ્વારા શ્વાન કોષના પ્રસારને ઉત્તેજીત કરી શકે છે જે પછીથી સમજાવવામાં આવશે. લાલ રક્તકણોના અગ્રદૂત કોષો (એરિથ્રોજેનેસિસ) ના ઉત્તેજનાની જેમ, એરિથ્રોપોઇટીન બિન-વિભેદક શ્વાન કોષોને ફેલાવા માટે ઉત્તેજિત કરે છે. એન્ટી-એપોપ્ટોસિસ મિકેનિઝમ્સ જોકે મિકેનિઝમ અસ્પષ્ટ છે, તે સ્પષ્ટ છે કે એરિથ્રોપોઇટીન કેન્દ્રીય અને પેરિફેરલ ચેતા ઈજા પછી એન્ટી-એપોપ્ટોટિક ક્રિયા ધરાવે છે. જે. એ. કે. 2 અને એન. એફ.-કે. બી. સિગ્નલિંગ કાસ્કેડ્સ વચ્ચે ક્રોસ-ટોક કેન્દ્રીય ચેતા ઈજામાં સંભવિત પરિબળ હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. એરિથ્રોપોઇટીન એક્ષોનલ ઇજાના સંકેત તરીકે નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડ સાથે પડોશી શ્વાન કોષો દ્વારા ઉત્પન્ન થાય ત્યારે એક્સોનલ અધોગતિને રોકવા માટે પણ દર્શાવવામાં આવ્યું છે. ક્રિયાની રીત સીધી અને પરોક્ષ અસરો એરિથ્રોપોઇટીન ટ્રાન્સમીટર પરમાણુઓને સક્રિય કરીને તેની ન્યુરોપ્રોટેક્ટિવ ભૂમિકા નિભાવે છે જે એરિથ્રોજેનેસિસમાં ભૂમિકા ભજવે છે અને પરોક્ષ રીતે રક્ત પ્રવાહને પુનઃસ્થાપિત કરીને. પ્રાયોગિક સબરાક્નોઇડ હેમરેજ પછી મગજનો રક્ત પ્રવાહ ઓટોરેગ્યુલેશન પર આર. એચ. ઇ. પી. ઓ. ના ચામડીની નીચે વહીવટનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. પુરુષ સ્પ્રેગ-ડાઉલી ઉંદરોના વિવિધ જૂથોમાં, હેમરેજને પ્રેરિત કર્યા પછી ઇપોના ઈન્જેક્શનથી મગજના રક્ત પ્રવાહનું સ્વયંનિયમન સામાન્ય બન્યું હતું, જ્યારે વાહન દ્વારા સારવાર કરનારાઓએ કોઈ સ્વનિયમન દર્શાવ્યું ન હતું. કેન્દ્રીય અને પેરિફેરલ ચેતાતંત્ર બંનેમાં એરિથ્રોપોઇટીન માટેનો માર્ગ ઇપોથી ઇપોઆરના બંધન સાથે શરૂ થાય છે. આ PI3-K અને NF-κB ના ઉત્સેચકીય ફોસ્ફોરાયલેશન તરફ દોરી જાય છે અને પ્રોટીનના સક્રિયકરણમાં પરિણમે છે જે ચેતા કોષ એપોપ્ટોસિસને નિયંત્રિત કરે છે. તાજેતરના સંશોધનો દર્શાવે છે કે ઇપો જેએકે2 કાસ્કેડ્સને સક્રિય કરે છે જે એનએફ-κબીને સક્રિય કરે છે, જે સીઆઇએપી અને સી-આઇએપી2, બે એપોપ્ટોસિસ-અવરોધક જનીનોની અભિવ્યક્તિ તરફ દોરી જાય છે. ઉંદરના હિપ્પોકેમ્પલ ચેતાકોષોમાં હાથ ધરાયેલા સંશોધન દર્શાવે છે કે હાયપોક્સિયા-પ્રેરિત કોષના મૃત્યુમાં ઇપોની રક્ષણાત્મક ભૂમિકા બાહ્યકોષીય સંકેત-નિયંત્રિત કિનેઝ ERK1, ERK2 અને પ્રોટીન કિનેઝ Akt-1/PPKB દ્વારા કાર્ય કરે છે. ઇપોની ક્રિયા માત્ર કોષના અસ્તિત્વને પ્રોત્સાહન આપવા સુધી મર્યાદિત નથી અને ન્યુરલ એપોપ્ટોસિસનું અવરોધ મગજની ઈજા પછી ઇપોની ટૂંકી વિલંબિત રક્ષણાત્મક અસરોને આધાર આપે છે. તદનુસાર, ન્યુરોટ્રોફિક ક્રિયાઓ લાંબા વિલંબની અસરો દર્શાવી શકે છે, પરંતુ તેની તબીબી સલામતી અને અસરકારકતા પર વધુ સંશોધન હાથ ધરવાની જરૂર છે. મગજને નુકસાન અને બળતરા એન્ટી-એપોપ્ટોટિક અસર ઉપરાંત, એપો એન. એફ.-કે. બી. માર્ગ દ્વારા મગજની વિવિધ પ્રકારની ઈજા દરમિયાન બળતરા પ્રતિભાવ ઘટાડે છે. ઇપો/ઇપોઆર ફોસ્ફોરાયલેશન દ્વારા સક્રિય NF-κB માર્ગ સેલ્યુલર તણાવને કારણે એપોપ્ટોસિસને રોકવા ઉપરાંત બળતરા અને રોગપ્રતિકારક પ્રતિક્રિયાને નિયંત્રિત કરવામાં ભૂમિકા ભજવે છે. એનએફ-κબી પ્રોટીન બી-લિમ્ફોસાઇટ નિયંત્રણ અને ટી-લિમ્ફોસાઇટ પ્રસાર દ્વારા રોગપ્રતિકારક પ્રતિક્રિયાને નિયંત્રિત કરે છે. આ પ્રોટીન રોગપ્રતિકારક અને બળતરા પ્રતિભાવ નિયમન માટે વિશિષ્ટ જનીનોની અભિવ્યક્તિ માટે મહત્વપૂર્ણ છે. ન્યુરોપ્રોટેક્ટીવ અસરો ન્યુરોપ્રોટેક્ટીવ એજન્ટ તરીકે એરિથ્રોપોઇટીનના ઘણા કાર્યો છેઃ ગ્લુટામેટ સાયટોટોક્સિક ક્રિયાનો વિરોધ કરવો, એન્ટીઑકિસડન્ટ એન્ઝાઇમ અભિવ્યક્તિને વધારવી, મુક્ત આમૂલ ઉત્પાદન દર ઘટાડવો અને ન્યુરોટ્રાન્સમીટરના પ્રકાશનને અસર કરવી. તે રક્ત પ્રવાહની પુનઃસ્થાપના દ્વારા પરોક્ષ રીતે અથવા ચેતાકોષોમાં ટ્રાન્સમીટર પરમાણુઓને સીધા સક્રિય કરીને તેની ન્યુરોપ્રોટેક્ટિવ અસર કરે છે જે એરિથ્રોજેનેસિસમાં પણ ભૂમિકા ભજવે છે. એપોપ્ટોસિસ ઉલટાવી શકાય તેવું ન હોવા છતાં, એરિથ્રોપોઇટીન વહીવટ જેવી ન્યુરોપ્રોટેક્ટિવ ઉપચારાત્મક પ્રક્રિયાઓ સાથે પ્રારંભિક હસ્તક્ષેપ એપોપ્ટોસિસમાંથી પસાર થતા ચેતાકોષોની સંખ્યામાં ઘટાડો કરી શકે છે. પુનઃ સંયોજક માનવ ઇ. પી. ઓ. વહીવટ આર. એચ. ઇ. પી. ઓ. નું પ્રણાલીગત વહીવટ ડોર્સલ રુટ ગેંગલિયન સેલ એપોપ્ટોસિસને ઘટાડવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. જ્યારે આર. એચ. ઇ. પી. ઓ. સાથે સારવાર કરાયેલ પ્રાણીઓ કરોડરજ્જુના ક્રશ પછી યાંત્રિક એલોડીનિયાથી શરૂઆતમાં સુરક્ષિત ન હતા, ત્યારે આર. એચ. ઇ. પી. ઓ. સાથે સારવાર ન કરાયેલ પ્રાણીઓની તુલનામાં નોંધપાત્ર રીતે સુધારેલ પુનઃપ્રાપ્તિ દર દર્શાવવામાં આવ્યો હતો. આ આર. એચ. ઇ. પી. ઓ. થેરાપીએ જે. એ. કે. 2 ફોસ્ફોરાયલેશનમાં વધારો કર્યો, જે એપોપ્ટોટિક વિરોધી પદ્ધતિ દ્વારા ઇપો-પ્રેરિત ન્યુરોપ્રોટેક્શનમાં મુખ્ય સંકેત પગલું હોવાનું જાણવા મળ્યું છે. આ તારણો ચેતા ઈજા પછી પીડાના ઉદ્દભવને ઘટાડીને ન્યુરોપેથિક પીડાની શક્ય સારવાર તરીકે ઇપો થેરાપી દર્શાવે છે. જો કે, RhEpo સારવાર માટે શ્રેષ્ઠ સમય અને માત્રા નક્કી કરવા માટે વધુ અભ્યાસો હાથ ધરવાની જરૂર છે. નબળા ન્યુરોડેવલપમેન્ટ, અકાળ પરિપક્વતા અને એસ્ફિક્સિયા ધરાવતા શિશુઓમાં નવજાત મગજની ઈજા એ લાક્ષણિક સમસ્યાઓ છે. આ પરિસ્થિતિઓ મગજનો લકવો, માનસિક મંદતા અને સંવેદનાત્મક ક્ષતિ તરફ દોરી શકે છે. નિયોનેટલ એન્સેફાલોપથી માટે હાયપોથર્મિયા ઉપચાર એ નિયોનેટલ મગજની ઈજા માટે સાબિત ઉપચાર છે. જો કે, તાજેતરના સંશોધનોએ દર્શાવ્યું છે કે જો વહેલી તકે આપવામાં આવે તો રિકોમ્બિનન્ટ એરિથ્રોપોઇટીનની ઊંચી માત્રા આ પ્રકારની નવજાત મગજની ઇજાને ઘટાડી અથવા અટકાવી શકે છે. પ્રારંભિક વધુ પડતા ઉત્પાદનને કારણે વિકાસશીલ મગજમાં ચેતાકોષીય એપોપ્ટોસિસનો ઊંચો દર સ્પષ્ટ છે. ન્યુરોન્સ કે જે વિદ્યુત સક્રિય હોય છે અને સિનેપ્ટિક જોડાણો બનાવે છે તે ટકી રહે છે, જ્યારે કે જે એપોપ્ટોસિસમાંથી પસાર થતા નથી. જ્યારે આ એક સામાન્ય ઘટના છે, તે પણ જાણીતું છે કે વિકાસશીલ મગજમાં ચેતાકોષો ઈજાના પ્રતિભાવમાં એપોપ્ટોસિસમાંથી પસાર થવાનું જોખમ વધારે છે. આર. એચ. ઇ. પી. ઓ. ની થોડી માત્રા લોહી-મગજના અવરોધને પાર કરી શકે છે અને હાયપોક્સિક-ઇસ્કેમિયા ઈજા સામે રક્ષણ આપી શકે છે. ઇપો સારવાર નવજાત સ્ટ્રોકના 6 અઠવાડિયા પછી ગોળાર્ધના મગજના જથ્થાને જાળવી રાખવા માટે પણ દર્શાવવામાં આવી છે. તે સંકળાયેલ લાંબા ગાળાની મુશ્કેલીઓ વિના નિયોનેટલ સ્ટ્રોકમાં ન્યુરોપ્રોટેક્ટિવ અસરો અને ન્યુરોજેનેસિસ તરફની દિશા બંને દર્શાવે છે. જ્ઞાનાત્મક અને વર્તણૂકીય અસરો આર. એચ. ઇ. પોનો પ્રણાલીગત વહીવટ પણ હિપ્પોકેમ્પલીથી ઇજાગ્રસ્ત ઉંદરોમાં જખમ-સંબંધિત વર્તણૂકીય ક્ષતિને ઘટાડવા માટે દર્શાવવામાં આવ્યો છે. અભ્યાસે પુષ્ટિ કરી હતી કે ઇપો વહીવટીતંત્રે ખારા નિયંત્રણ વિરુદ્ધ પોસ્ટટ્રોમેટિક વર્તણૂકીય અને જ્ઞાનાત્મક ક્ષમતાઓમાં સુધારો કર્યો હતો, જેમાં કોઈ સુધારો જોવા મળ્યો ન હતો, જો કે તે બિન-વંશવાળા પ્રાણીઓમાં કાર્ય સંપાદન પર કોઈ શોધી શકાય તેવી અસર નહોતી. ઇપો હિપ્પોકેમ્પસને યાંત્રિક ઈજાના પરિણામોને ઘટાડવા અથવા દૂર કરવામાં સક્ષમ છે પરંતુ અન્ય જ્ઞાનાત્મક ક્ષેત્રોમાં સંભવિત ઉપચારાત્મક અસરો પણ દર્શાવે છે. ડોપામિનર્જિક ચેતાકોષો ઇપો ખાસ કરીને ડોપામિનર્જિક ચેતાકોષોનું રક્ષણ કરવા માટે દર્શાવવામાં આવ્યા હતા, જે ધ્યાનની ખાધ હાયપરએક્ટિવિટી ડિસઓર્ડર સાથે ગાઢ રીતે જોડાયેલા છે. ખાસ કરીને ઉંદરમાં, ઇપોએ પાર્કિન્સન રોગના માઉસ મોડેલમાં નિગ્રલ ડોપામિનર્જિક ચેતાકોષો પર રક્ષણાત્મક અસરો દર્શાવી હતી. આ તાજેતરના પ્રયોગમાં એવી પૂર્વધારણાનું પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું કે RhEpo ડોપામિનર્જિક ચેતાકોષોનું રક્ષણ કરી શકે છે અને પાર્કિન્સન રોગના ઉંદરના નમૂનામાં ન્યુરોબિહેવિયરલ પરિણામમાં સુધારો કરી શકે છે. આર. એચ. ઇ. પી. ઓ. ના ઇન્ટ્રાસ્ટ્રિએટલ વહીવટથી રોટેશનલ અસમપ્રમાણતાના પ્રમાણમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થયો હતો અને આર. એચ. ઇ. પી. ઓ.-સારવાર કરાયેલ ઉંદરોએ કુશળ હાથના ઉપયોગમાં સુધારો દર્શાવ્યો હતો. આ પ્રયોગોએ દર્શાવ્યું હતું કે આર. એચ. ઇ. પી. ઓ. નું ઇન્ટ્રાસ્ટ્રિએટલ વહીવટ 6-ઓ. એચ. ડી. એ. પ્રેરિત કોષના મૃત્યુથી નિગ્રલ ડોપામિનર્જિક ચેતાકોષોનું રક્ષણ કરી શકે છે અને પાર્કિન્સન રોગના ઉંદરના નમૂનામાં ન્યુરોબિહેવિયરલ પરિણામમાં સુધારો કરી શકે છે. વર્તમાન સારવાર હાલમાં મિથાઈલપ્રેડનિસોલોન (મેડ્રોલ) એ માત્ર ફાર્માસ્યુટિકલ એજન્ટ છે જેનો ઉપયોગ કરોડરજ્જુના આઘાતની સારવાર માટે થાય છે. તે કોર્ટીકોસ્ટેરોઇડ છે જે ચેતા કોષોને નુકસાન ઘટાડે છે અને ઈજાના સ્થળોની નજીક બળતરા ઘટાડે છે. તે સામાન્ય રીતે ઈજા પછીના પ્રથમ 8 કલાકની અંદર આપવામાં આવે છે, પરંતુ દર્દીઓ અને પ્રાયોગિક નમૂનાઓ બંનેમાં નબળા પરિણામો દર્શાવે છે. મિથાઈલપ્રેડનિસોલોનના સંબંધિત જોખમો અને નબળા તબીબી પરિણામોને કારણે તેના ઉપયોગ અંગે કેટલાક વિવાદો ઉભા થયા છે, પરંતુ તે એકમાત્ર ઉપલબ્ધ દવા છે. ન્યુરોથેરાપ્યુટિક ભૂમિકા જો કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રમાં એરિથ્રોપોઇટીન સાથેના પ્રયોગોમાં ચોક્કસ સમયમર્યાદામાં સંચાલિત કરવામાં આવે, તો યાંત્રિક આઘાત અથવા સબરાક્નોઇડ હેમરેજ જેવી મગજ અને કરોડરજ્જુની ઇજાઓમાં ઇપોને અનુકૂળ પ્રતિસાદ મળે છે. સંશોધન ન્યુરોનલ ઉત્તેજનાને મોડ્યુલેટ કરવામાં અને વિવો અને ઈન વિટ્રો બંનેમાં ટ્રોફિક પરિબળ તરીકે કામ કરવામાં ઉપચારાત્મક ભૂમિકા પણ દર્શાવે છે. એરિથ્રોપોઇટીનનું આ વહીવટ અંતઃકોશિક વિરોધી એપોપ્ટોટિક ચયાપચય માર્ગોની ઉત્તેજના દ્વારા સેન્સર અને મોટર ચેતાકોષોના એપોપ્ટોસિસને અટકાવીને કાર્ય કરે છે. શ્વાન કોષો પર એરિથ્રોપોઇટીનની ક્રિયા અને ન્યુરોલોજીકલ આઘાત પછી બળતરા પ્રતિક્રિયા પણ પેરિફેરલ ચેતા ઈજા પછી ચેતા પુનર્જીવનની પ્રારંભિક ઉત્તેજના તરફ નિર્દેશ કરે છે. ન્યુરોજેનેસિસમાં એરિથ્રોપોઇટીન અને તેના રીસેપ્ટરની ભૂમિકા ન્યુરોજેનેસિસમાં આવશ્યક ભૂમિકા ધરાવે છે, ખાસ કરીને સ્ટ્રોક પછીના ન્યુરોજેનેસિસમાં અને ન્યુરોબ્લાસ્ટ્સના ન્યુરલ ઈજાના વિસ્તારોમાં સ્થળાંતરમાં. પ્રાણીઓમાં ગંભીર ગર્ભ ન્યુરોજેનેસિસ ખામીઓ જોવા મળે છે જે ઇપો અથવા ઇપોઆર જનીનો માટે શૂન્ય હતી. ઇ. પી. ઓ. આર. નોક-ડાઉન પ્રાણીઓમાં, મગજ માટે વિશિષ્ટ ઇ. પી. ઓ. આર. જનીનોને કાઢી નાખવાથી સબવેન્ટ્રિક્યુલર ઝોનમાં કોષની વૃદ્ધિમાં ઘટાડો થાય છે અને સ્ટ્રોક પછી નબળી ન્યુરોજેનેસિસ થાય છે. સ્ટ્રોક પછીના આ ન્યુરોજેનેસિસની લાક્ષણિકતા પેરી-ઇન્ફાર્ક્ટ આચ્છાદનમાં ન્યુરોબ્લાસ્ટ્સના નબળા સ્થળાંતર દ્વારા દર્શાવવામાં આવી હતી. આ પરિણામો વિકાસમાં ઇ. પી. ઓ./ઇ. પી. ઓ. આર. યોગદાન માટેના શાસ્ત્રીય અભિગમ સાથે સંમત છે જેમાં તેણે ગર્ભ ચેતા વિકાસ, પુખ્ત ન્યુરોજેનેસિસ અને ઈજા પછી ચેતાકોષના પુનર્જીવન માટે ઇ. પી. ઓ./ઇ. પી. ઓ. આર. ની જરૂરિયાત દર્શાવી હતી. બાહ્ય એરિથ્રોપોઇટીનની ઊંચી માત્રા સામાન્ય બીટા રીસેપ્ટર ધરાવતા પરંતુ ઇ. પી. ઓ. આર. નો અભાવ ધરાવતા રીસેપ્ટર સાથે બંધન કરીને ન્યુરોપ્રોટેક્ટિવ ભૂમિકા દર્શાવી શકે છે. ઇપો અને ઇપોઆર શૂન્ય પ્રાણીઓમાં આ પ્રકારના અભ્યાસોએ આનુવંશિકતા અને વિકાસમાં ઇપો/ઇપોઆરની ન્યુરોપ્રોટેક્ટિવ ભૂમિકાને જોઈ છે અને વધુ સ્પષ્ટ કરી રહ્યા છે. ન્યુરોરિજનરેશન જ્યારે મગજની ઈજા અને રોગના નમૂનાઓમાં ઇપો વહીવટની ન્યુરોપ્રોટેક્ટિવ અસરો સારી રીતે વર્ણવવામાં આવી છે, ત્યારે ન્યુરોરિજનરેશન પર ઇપોની અસરોની હાલમાં તપાસ કરવામાં આવી રહી છે. ઓપ્ટિક ચેતા વ્યવહાર દરમિયાન ઇપો વહીવટનો ઉપયોગ વિવોમાં ન્યુરોપ્રોટેક્ટિવ ગુણધર્મોનું મૂલ્યાંકન કરવા તેમજ ન્યુરોરિજનરેટિવ ક્ષમતાઓ દર્શાવવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો. ઇપોના ઇન્ટ્રાવીટ્રિયલ ઈન્જેક્શનથી વ્યવહાર પછી રેટિનલ ગેંગલિયન સેલ સોમાટા અને એક્સોનના અસ્તિત્વમાં વધારો થયો. અક્ષતંતુઓનો એક નાનો જથ્થો વ્યવહાર સ્થળમાં ઘૂસી ગયો અને દૂરના ચેતાતંત્રમાં 1 મીમી સુધી પુનઃઉત્પાદિત થયો. બીજા પ્રયોગમાં, ઇપોએ રેટિના ગેંગલિયન કોષ ચેતાક્ષની સંખ્યાને બમણી કરી દીધી જે રેટ્રોબલબાર ઓપ્ટિક ચેતા પર કલમ કરાયેલ ચેતાની લંબાઈ સાથે પુનર્જીવિત થાય છે. ન્યુરોપ્રોટેક્ટિવ અને ન્યુરોરિજનરેટિવ એજન્ટ તરીકે ઇપોના આ પુરાવા કેન્દ્રીય ચેતા ઈજા અને સમારકામમાં ઉપચાર તરીકે ઇપો માટે અત્યંત આશાસ્પદ છે. સંશોધન દિશાઓ એરિથ્રોપોઇટીન એ એપોપ્ટોસિસને અટકાવતા માર્ગો દ્વારા કેન્દ્રીય અને પેરિફેરલ ચેતાતંત્ર બંનેમાં ન્યુરોપ્રોટેક્ટિવ ભૂમિકા દર્શાવે છે. તે મગજની ઈજાના ઘણા નમૂનાઓમાં અને કેટલાક પ્રયોગોમાં ન્યુરોપ્રોટેક્ટિવ અસરો દર્શાવવામાં સફળ રહ્યું છે. તે ચેતાકોષના ઉત્તેજનાને પ્રભાવિત કરવામાં અને પરિધીય ચેતાના પુનર્જીવનને પ્રોત્સાહન આપવામાં પણ સક્ષમ છે. ઇપોના ઘણા સંભવિત ઉપયોગો છે અને તે ચેતાતંત્રની ઈજા માટે ઉપચારાત્મક જવાબ આપી શકે છે. જો કે, ઇપો સારવાર માટે શ્રેષ્ઠ સમય અને માત્રા નક્કી કરવા માટે વધુ અભ્યાસો હાથ ધરવાની જરૂર છે. ગ્લુકોમા ન્યુરોપ્રોટેક્શન એ ગ્લુકોમા સંબંધિત નેત્રવિજ્ઞાનમાં પણ વપરાતો ખ્યાલ છે. ગ્લુકોમામાં હાલમાં સાબિત થયેલ એકમાત્ર ન્યુરોપ્રોટેક્શન ઇન્ટ્રાઓક્યુલર દબાણમાં ઘટાડો છે. જો કે, એવા સિદ્ધાંતો છે કે ન્યુરોપ્રોટેક્શનના અન્ય સંભવિત ક્ષેત્રો છે, જેમ કે ગ્લુકોમાથી ચેતા તંતુઓના અધોગતિ દ્વારા પ્રેરિત ઝેરી અસરથી રક્ષણ. સેલ કલ્ચર મોડેલો દર્શાવે છે કે રેટિના ગેંગલિયન કોષોને ચોક્કસ ઔષધીય સારવારો દ્વારા મૃત્યુથી અટકાવી શકાય છે. ડી. બી. એ./2જે ઉંદરમાં ઇપોના ઇન્ટ્રાપેરિટોનિયલ ઈન્જેક્શનથી રેટિના ગેંગલિયન સેલ (આર. જી. સી.) ના અધોગતિને સુરક્ષિત/ધીમું કરવામાં આવે છે. વાયરલ વેક્ટર દ્વારા આંખમાં ઇપો અને ઇપો મ્યુટન્ટ્સની અતિશય અભિવ્યક્તિ રેટિના માટે ઝેરી છે. આર્કટિક સન પ્રાથમિક અને ગૌણ મગજની ઈજા પણ જુઓ ગેસીક્લિડાઇન સંદર્ભો ન્યુરોલોજી