Φάρμακα που αυξάνουν το ενεργειακό δυναμικό των κυττάρων

Σε απλοποιημένη μορφή, η ενεργειακή κατάσταση των κυττάρων (ιστών) μπορεί να χαρακτηριστεί ως η αναλογία των ενεργών μαζών του συστήματος ATP - ATP/ADP. Ουσιαστικά, αντανακλά την τρέχουσα ισορροπία μεταξύ της ενεργειακής δαπάνης για τη διατήρηση της βιωσιμότητας και των λειτουργιών του κυττάρου και της παραγωγής ATP κατά τη διάρκεια της υποστρωματικής (γλυκολυτικής) και οξειδωτικής φωσφορυλίωσης. Η τελευταία, φυσικά, παίζει καθοριστικό ρόλο και εξαρτάται πλήρως από τη διατήρηση της φυσιολογικής λειτουργικής δομής των μιτοχονδρίων (ιοντική διαπερατότητα των εξωτερικών και εσωτερικών μεμβρανών, το φορτίο τους, την τάξη της διάταξης και λειτουργίας των ενζύμων της αναπνευστικής αλυσίδας και της φωσφορυλίωσης ADP, κ.λπ.), την παροχή οξυγόνου σε ποσότητα που υπερβαίνει το όριο χρήσης από τα μιτοχόνδρια, την παροχή υποστρωμάτων οξείδωσης και μια σειρά από άλλους λόγους, που εξετάζονται λεπτομερώς από τους βιοχημικούς. Οι διαταραχές στον μηχανισμό παραγωγής ενέργειας σε ένα "κύτταρο σοκ" είναι ασαφείς, όπως και οι λόγοι που τις προκαλούν. Αναμφίβολα, τον πρωταγωνιστικό ρόλο παίζει η υποξία, η οποία είναι πολύπλοκης φύσης και προκύπτει από διαταραχές της εξωτερικής αναπνοής, της πνευμονικής κυκλοφορίας, της λειτουργίας μεταφοράς οξυγόνου του αίματος, διαταραχές της συστηματικής, περιφερειακής κυκλοφορίας και της μικροκυκλοφορίας, ενδοτοξαιμία. Επομένως, η καταπολέμηση της υποξίας σε διαφορετικά επίπεδα αποκατάστασης του καταρράκτη οξυγόνου με τη βοήθεια της θεραπείας έγχυσης, διαφόρων καρδιαγγειακών και αντιθρομβωτικών παραγόντων παραμένει ο κύριος τρόπος πρόληψης και θεραπείας της. Η δεύτερη πιο σημαντική αιτία βιοενεργειακών διαταραχών, σε μεγάλο βαθμό δευτερογενών της υποξίας - η βλάβη στις δομές των μεμβρανών, ιδίως στα μιτοχόνδρια, συζητήθηκε παραπάνω.

Η παραβίαση της ενεργειακής ομοιόστασης του κυττάρου και η βλάβη στις μεμβρανικές του δομές θέτουν το πρόβλημα της ανάπτυξης μέσων για τους φαρμακολόγους για την προστασία του κυττάρου κατά τη διάρκεια του σοκ και την ομαλοποίηση του ενεργειακού μεταβολισμού του. Η «ανάνηψη σε κυτταρικό επίπεδο» σε τραύμα και σοκ είναι ένας από τους τρόπους επίλυσης του προβλήματος της πρόληψης μη αναστρέψιμων καταστάσεων. Η ανάπτυξη αυτής της κατεύθυνσης συνδέεται με την εφαρμογή νέων ιδεών και ελπίζει για μια ικανοποιητική λύση στο πρόβλημα της φαρμακολογικής προστασίας του σώματος κατά τη διάρκεια τραύματος και σοκ. Η ανάπτυξη αντιυποξανθικών, φαρμάκων ικανών να μειώσουν ή να εξαλείψουν τις επιπτώσεις της πείνας με οξυγόνο, μπορεί να γίνει μια από αυτές τις πολλά υποσχόμενες προσεγγίσεις και να διαδραματίσει βασικό ρόλο στην μεταβολική «ανάνηψη του κυττάρου» σε σοκ.

Η βελτίωση της ενεργειακής κατάστασης του κυττάρου μπορεί να επιτευχθεί είτε με τη μείωση της δαπάνης ATP σε συγκεκριμένη εργασία (για παράδειγμα, υψηλές δόσεις βαρβιτουρικών σε εγκεφαλική ισχαιμία, βήτα-αδρενολυτικά ή ανταγωνιστές ασβεστίου σε μυοκαρδιακή ισχαιμία), είτε με τη βελτιστοποίηση της χρήσης του ανεπαρκούς οξυγόνου από τα μιτοχόνδρια και το κύτταρο στο σύνολό του και την αύξηση της παραγωγής ATP κατά τη γλυκόλυση, και τέλος, με την αναπλήρωση της ενδοκυτταρικής δεξαμενής ATP με ενώσεις υψηλής ενέργειας που εισάγονται από έξω. Τα φάρμακα που αυξάνουν το ενεργειακό δυναμικό του κυττάρου με τον ένα ή τον άλλο τρόπο μπορούν να χωριστούν σε τέσσερις ομάδες όσον αφορά την πρόληψη και τη θεραπεία του σοκ:

1. αντιυποξαντικά της ομάδας της γκουτιμίνης (ενώνονται από κοινές προστατευτικές ιδιότητες, καθιερωμένους ή υποτιθέμενους μηχανισμούς δράσης).
2. εξωγενείς ενώσεις υψηλής ενέργειας·
3. υποστρώματα οξείδωσης, ένζυμα και συνένζυμα της αναπνευστικής αλυσίδας·
4. φάρμακα άλλων φαρμακολογικών ομάδων.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Υποστρώματα οξείδωσης, ένζυμα και συνένζυμα της αναπνευστικής αλυσίδας

Η μαζική απελευθέρωση κατεχολαμινών στο σοκ συνοδεύεται από μειωμένη ανοχή στη γλυκόζη, η οποία προκαλείται όχι μόνο από τη γλυκογονόλυση, αλλά και, ειδικά στην αρχική φάση του σοκ, από μειωμένα επίπεδα ινσουλίνης λόγω της διέγερσης των άλφα υποδοχέων των παγκρεατικών Β κυττάρων. Επομένως, η φαρμακολογική ρύθμιση του κυτταρικού μεταβολισμού στο σοκ και την ισχαιμία θα πρέπει να προβλέπει βελτιωμένη παροχή γλυκόζης στο κύτταρο και την ένταξή της στον ενεργειακό μεταβολισμό. Ένα παράδειγμα μιας τέτοιας θεραπευτικής προσέγγισης είναι η στοχευμένη επίδραση ενός «διαλύματος επαναπόλωσης» (γλυκόζη + ινσουλίνη + κάλιο) στον μεταβολισμό του μυοκαρδίου, μετατρέποντας τον μεταβολισμό του μυοκαρδίου από την οξείδωση λιπαρών οξέων σε ενεργειακά πιο ευνοϊκή γλυκόζη. Ένας τέτοιος συνδυασμός χρησιμοποιείται με επιτυχία για τη θεραπεία του σοκ στο έμφραγμα του μυοκαρδίου και στην καρδιαγγειακή ανεπάρκεια άλλων αιτιολογιών. Η χρήση ενός «διαλύματος επαναπόλωσης» στο έμφραγμα του μυοκαρδίου διεγείρει την απορρόφηση γλυκόζης από την καρδιά, αναστέλλει την οξείδωση των NEFA, προάγει τη διείσδυση καλίου στα μυοκαρδιοκύτταρα, διεγείρει την οξειδωτική φωσφορυλίωση και τη σύνθεση ATP. Η γουτιμίνη έχει παρόμοιο αποτέλεσμα παρουσία ινσουλίνης, αλλά όχι γλυκόζης.

Σε αναερόβιες συνθήκες, εκτός από τη γλυκόλυση, η σύνθεση ATP είναι δυνατή με αντιστροφή αντιδράσεων στο δικαρβοξυλικό μέρος του κύκλου του τρικαρβοξυλικού οξέος για να σχηματιστεί ηλεκτρικό ως τελικό προϊόν. Σε αυτήν την περίπτωση, κατά την αναγωγή του φουμαρικού σε ηλεκτρικό, εκτός από το ATP, σχηματίζεται οξειδωμένο NAD, αλλά η οξέωση, η συσσώρευση ηλεκτρικού και η ανεπάρκεια εξόζων περιορίζουν αυτήν την αντίδραση. Οι προσπάθειες χρήσης φωσφορυλιωμένων εξόζων του τύπου εστέρα Cori (γλυκόζη-1-φωσφορική, φρουκτόζη-1,6-διφωσφορική) στην κλινική πράξη έχουν αποδειχθεί μικρής πρακτικής επιτυχίας.

Ένας από τους λόγους για την έλλειψη υποστρώματος σε περίπτωση σοκ είναι η εμφάνιση ενός είδους μπλοκαρίσματος στην είσοδο του πυροσταφυλικού οξέος στον κύκλο του τρικαρβοξυλικού οξέος. Επομένως, ένας από τους τρόπους αύξησης του ενεργειακού δυναμικού του κυττάρου μπορεί να είναι η χρήση υποστρωμάτων του κύκλου του τρικαρβοξυλικού οξέος, κυρίως ηλεκτρικού και φουμαρικού. Η χρήση ηλεκτρικού σε διάφορες μορφές έλλειψης οξυγόνου τεκμηριώνεται θεωρητικά από τους MN Kondrashova et al. (1973). Κατά την έλλειψη οξυγόνου, το κύτταρο χρησιμοποιεί κυρίως ηλεκτρικό οξύ, καθώς η οξείδωσή του δεν σχετίζεται με το NAD+. Αυτό είναι το αναμφισβήτητο πλεονέκτημα του ηλεκτρικού έναντι των υποστρωμάτων που εξαρτώνται από το NAD (για παράδειγμα, το άλφα-κετογλουταρικό). Η αντίδραση οξείδωσης του ηλεκτρικού στο κύτταρο σε φουμαρικό είναι ένα είδος «πλευρικής εισόδου» στην αναπνευστική αλυσίδα και δεν εξαρτάται από τον ανταγωνισμό με άλλα υποστρώματα για το NAD+. Ο σχηματισμός ηλεκτρικού είναι επίσης δυνατός στον κύκλο Robertson, οι ενδιάμεσοι μεταβολίτες του οποίου είναι το GABA, το GHB και η ηλεκτρική ημιαλδεΰδη. Η αντιυποξική δράση του οξυβουτυρικού νατρίου σχετίζεται επίσης με την διέγερση του σχηματισμού ηλεκτρικού. Η συμπερίληψη ηλεκτρικού και φουμαρικού στις συνθέσεις διαλυμάτων υποκατάστασης πλάσματος κατά του σοκ επιτρέπει σημαντική αύξηση των αιμοδυναμικών τους επιδράσεων και της θεραπευτικής τους δράσης στο αιμορραγικό σοκ και το εγκαυματικό σοκ.

Η διαταραχή της μεταφοράς ηλεκτρονίων κατά μήκος της αναπνευστικής αλυσίδας σε περίπτωση σοκ υπαγορεύει επειγόντως την ανάγκη χρήσης παραγόντων που επηρεάζουν επιλεκτικά τις διεργασίες οξείδωσης-αναγωγής στο κύτταρο. Μπορεί να υποτεθεί ότι η χρήση αντιυποξαντικών με ιδιότητες δέκτη ηλεκτρονίων, όπως το φυσικό κυτόχρωμα C, φορέας ηλεκτρονίων, ή συνθετικοί φορείς, θα επιτρέψει σε κάποιο βαθμό να αντισταθμιστεί η ανεπάρκεια του τελικού δέκτη ηλεκτρονίων - οξυγόνου και να αποκατασταθεί εν μέρει η οξειδωτική φωσφορυλίωση. Σε αυτήν την περίπτωση, επιδιώκονται ορισμένοι στόχοι: «αφαίρεση» ηλεκτρονίων από ενδιάμεσους κρίκους της αναπνευστικής αλυσίδας και οξείδωση νουκλεοτιδίων πυριδίνης στο κυτταρόπλασμα, πρόληψη της συσσώρευσης υψηλών συγκεντρώσεων γαλακτικού και αναστολή της γλυκόλυσης, δημιουργία συνθηκών για πρόσθετες, εκτός από τη γλυκόλυση, αντιδράσεις φωσφορυλίωσης υποστρώματος που παρέχουν ATP.

Τα παρασκευάσματα ικανά να σχηματίσουν τεχνητά συστήματα οξειδοαναγωγής πρέπει να πληρούν τις ακόλουθες απαιτήσεις:

1. έχουν βέλτιστο οξειδοαναγωγικό δυναμικό·
2. έχουν διαμορφωτική προσβασιμότητα για αλληλεπίδραση με αναπνευστικά ένζυμα.
3. έχουν την ικανότητα να εκτελούν μεταφορά ενός και δύο ηλεκτρονίων.

Τέτοιες ιδιότητες βρίσκονται σε ορισμένες ορθοβενζοκινόνες και 1,4-ναφθοκινόνες.

Έτσι, ένας εκπρόσωπος των ορθο-βενζοκινονών, η ανιλο-μεθυλ-ορθο-βενζοκινόνη, είναι ικανή να αλληλεπιδρά τόσο με το μιτοχονδριακό ταμείο των πυριδινονουκλεοτιδίων όσο και με εξωγενή NAD και NADH. Αυτό το φάρμακο έχει αποδειχθεί ότι έχει την ικανότητα να μεταφέρει ηλεκτρόνια από το συνένζυμο Q ή την αναγωγάση της μεθαδόνης όχι μόνο στο κυτόχρωμα C, αλλά και απευθείας στο οξυγόνο. Η ικανότητα των βενζοκινονών να πραγματοποιούν εξωμιτοχονδριακή οξείδωση του NADH που σχηματίζεται κατά τη διάρκεια των γλυκολιπιδίων αποτρέπει τη συσσώρευση υψηλών συγκεντρώσεων γαλακτικού και την αναστολή της γλυκόλυσης. Τα θετικά χαρακτηριστικά των τεχνητών φορέων ηλεκτρονίων περιλαμβάνουν την ικανότητά τους να αναστέλλουν την παραγωγή γαλακτικού, η οποία είναι πιο έντονη από ό,τι στα φάρμακα της ομάδας γκουτιμίνης, και να αυξάνουν το pH του κυττάρου. Παράλληλα, τα παράγωγα των ορθοβενζοκινονών είναι ικανά να εφαρμόζουν λειτουργικές συνδέσεις μεταξύ συμπλεγμάτων της αναπνευστικής αλυσίδας, συμπεριλαμβανομένων των σημείων σύζευξης, ενώ εκτελούν "λειτουργίες μεταφοράς", παρόμοιες με την ουβικινόνη.

Η ουβικινόνη ή συνένζυμο Q είναι μια λιποδιαλυτή κινόνη που συνδέεται δομικά με την εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη, εκτελώντας μια συλλεκτική λειτουργία στο κύτταρο, συλλέγοντας αναγμένα ισοδύναμα όχι μόνο από την NADH αφυδρογονάση, αλλά και από μια σειρά άλλων φλαβινοεξαρτώμενων αφυδρογονασών. Η χρήση ενδογενούς ουβικινόνης σε ένα πείραμα με οξεία ισχαιμία του μυοκαρδίου μείωσε το μέγεθος της ζώνης εμφράγματος του μυοκαρδίου, μείωσε την περιεκτικότητα σε γαλακτικό στο αίμα και τη δράση της κρεατινικής κινάσης ορού και της γαλακτικής αφυδρογονάσης. Η ουβικινόνη «μετρίασε» την εξάντληση των αποθεμάτων CPK και LDH στην ισχαιμική ζώνη του μυοκαρδίου και την περιεκτικότητα σε φωσφοκρεττίνη στο μυοκάρδιο. Μια θετική επίδραση της ουβικινόνης παρατηρήθηκε στην ισχαιμία του ήπατος.

Αντιυποξεικά της ομάδας της γκουτιμίνης

Ο μηχανισμός της αντιυποξικής δράσης των φαρμάκων αυτής της ομάδας είναι πολυδύναμος και δεν έχει διευκρινιστεί σε μοριακό επίπεδο. Σε μεγάλο αριθμό πειραματικών και μικρότερο αριθμό κλινικών μελετών, τα στοιχεία για τη μάλλον υψηλή αποτελεσματικότητα των φαρμάκων είναι φαινομενολογικά. Σε αυτήν την ομάδα, η προστατευτική δράση της γκουτιμίνης και της αμτιζόλης σε σοκ, μυοκαρδιακή και εγκεφαλική ισχαιμία, νεφρά, ήπαρ και ενδομήτρια υποξία του εμβρύου έχει μελετηθεί καλύτερα από άλλες. Η γκουτιμίνη και τα ανάλογά της μειώνουν την απαίτηση οξυγόνου στους ιστούς και αυτή η μείωση είναι εύκολα αναστρέψιμη και επιτυγχάνεται ως αποτέλεσμα της οικονομικής χρήσης οξυγόνου και όχι ως αποτέλεσμα της μείωσης της λειτουργικής δραστηριότητας των οργάνων.

Στο σοκ, όπως είναι γνωστό, η συσσώρευση προϊόντων γλυκόλυσης (κυρίως γαλακτικού) σε συνδυασμό με έλλειμμα υποστρωμάτων οξείδωσης και αύξηση της αναγωγής των πυριδινικών νουκλεοτιδίων περιορίζουν την ένταση της γλυκόλυσης αναστέλλοντας τη δράση της γαλακτικής αφυδρογονάσης. Υπό αυτές τις συνθήκες, είναι δυνατό να επιτευχθεί η μεταφορά της γλυκόλυσης στην αλακτική οδό είτε κινητοποιώντας τη γλυκονεογένεση είτε μετατρέποντας τον κύκλο του Krebs σε οξείδωση πυροσταφυλικού αντί λιπαρών οξέων. Η χρήση της γκουτιμίνης και των αναλόγων της επιτρέπει την εφαρμογή, κυρίως, της πρώτης φαρμακολογικής προσέγγισης. Τα φάρμακα αυτής της ομάδας αυξάνουν τη μεταφορά γλυκόζης στα κύτταρα υπό υποξία, ενεργοποιούν τη γλυκόλυση στον εγκέφαλο, την καρδιά, το ήπαρ και το λεπτό έντερο. Ταυτόχρονα, μειώνουν τη συσσώρευση γαλακτικού στα όργανα και το βάθος της μεταβολικής οξέωσης. Υπό συνθήκες επαρκούς παροχής οξυγόνου στο ήπαρ και τους νεφρούς, τα φάρμακα της ομάδας της γκουτιμίνης διεγείρουν τη γλυκονεογένεση, αναστέλλουν τη λιπόλυση που προκαλείται από τις κατεχολαμίνες και την ACTH.

Η γκουτιμίνη και τα ανάλογά της σταθεροποιούν τις βιολογικές μεμβράνες, διατηρώντας το ηλεκτρικό τους δυναμικό και την οσμωτική τους αντίσταση, μειώνοντας την απελευθέρωση ενός αριθμού ενζύμων από τα κύτταρα (LDH, CPK, τρανσφεράσες, φωσφατάσες, καθεψίνη). Μία από τις πιο σημαντικές εκδηλώσεις της προστατευτικής δράσης των αντιυποξαντικών της ομάδας της γκουτιμίνης στις δομές των μεμβρανών είναι η διατήρηση της δομικής ακεραιότητας και της λειτουργικής δραστηριότητας των μιτοχονδρίων κατά τη διάρκεια της έλλειψης οξυγόνου. Η γκουτιμίνη αποτρέπει τη διαταραχή της λειτουργίας μεταφοράς ασβεστίου των μιτοχονδριακών μεμβρανών, προωθώντας έτσι τη διατήρηση της σύζευξης και της φωσφορυλίωσης.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Εξωγενείς ενώσεις υψηλής ενέργειας

Έχουν γίνει πολυάριθμες προσπάθειες για τη χρήση της παρεντερικής χορήγησης ATP για τη ρύθμιση των κυτταρικών μεταβολικών διεργασιών κατά τη διάρκεια σοκ και ισχαιμίας. Η προσδοκία σημαντικής ενεργειακής συνεισφοράς του εξωγενούς ATP στην κυτταρική ενέργεια είναι μη ρεαλιστική, καθώς υδρολύεται ταχέως όταν το φάρμακο χορηγείται στην αγγειακή κοίτη. Η ενσωμάτωση του ATP στα λιποσώματα έχει καταστήσει δυνατή την παράταση της δράσης του φαρμάκου και την αύξηση της αντιυποξικής του δράσης.

Ένας μεγάλος αριθμός μελετών είναι αφιερωμένος στη χρήση του συμπλόκου ATP-M5C12 σε διάφορες μορφές οξείας κυτταρικής «ενεργειακής κρίσης»: αιμορραγικό σοκ και σοβαρά εγκαύματα, σήψη και περιτονίτιδα, ενδοτοξικό σοκ και ισχαιμική ηπατική βλάβη. Έχει αποδειχθεί πειστικά ότι σε σοκ και ισχαιμία διαφόρων οργάνων (καρδιά, ήπαρ, νεφρά), το ATP-M5C12 ομαλοποιεί την ενεργειακή ομοιόσταση και τις κυτταρικές λειτουργίες, διορθώνοντας τις μεταβολικές διαταραχές και διεγείροντας τις ενδογενείς διαδικασίες σύνθεσης ATP, αλλά δεν υπάρχουν πληροφορίες για την κλινική του χρήση. Ο μηχανισμός δράσης του ATP-M5C12 σε κυτταρικό επίπεδο δεν είναι απολύτως σαφής. Είναι γνωστό ότι στο κυτταρόπλασμα, το οποίο χαρακτηρίζεται από υψηλή περιεκτικότητα σε ιόντα Mg2+, το ATP και το ADP υπάρχουν κυρίως με τη μορφή συμπλόκων με μαγνήσιο - M5-ATP2~ και MgADP~. Σε πολλές ενζυματικές αντιδράσεις στις οποίες το ATP συμμετέχει ως δότης μιας φωσφορικής ομάδας, η ενεργός μορφή του ATP είναι ακριβώς το σύμπλοκό του με μαγνήσιο - M5ATP2~. Επομένως, μπορεί να υποτεθεί ότι το εξωγενές σύμπλοκο ATP-M5C12 είναι ικανό να φτάσει στο κύτταρο.

Ένας άλλος εκπρόσωπος των φωσφορικών υψηλής ενέργειας, η φωσφοκρεατίνη (νεότονο), χρησιμοποιείται με επιτυχία για θεραπευτικούς σκοπούς στην ισχαιμία του μυοκαρδίου. Η προστατευτική δράση της φωσφοκρεατίνης στην ισχαιμία του μυοκαρδίου οφείλεται στη συσσώρευσή της από το μυοκάρδιο, στη διατήρηση της δεξαμενής νουκλεοτιδίων αδενίνης και στη σταθεροποίηση των κυτταρικών μεμβρανών. Πιστεύεται ότι η λιγότερο έντονη βλάβη στο σαρκολέμμα των καρδιομυοκυττάρων και η λιγότερο έντονη υδρόλυση των νουκλεοτιδίων αδενίνης στο ισχαιμικό μυοκάρδιο μετά την εισαγωγή φωσφοκρεατίνης προφανώς σχετίζονται με την αναστολή της δράσης της 5-νουκλεοτιδάσης και της φωσφατάσης. Η φωσφοκρεατίνη προκαλεί επίσης παρόμοιες επιδράσεις στην ισχαιμία του μυοκαρδίου.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ]

Φάρμακα άλλων φαρμακολογικών ομάδων

Το ουσιβουτυρικό νάτριο και η πιρακετάμη θα πρέπει να συμπεριληφθούν σε αυτήν την ομάδα φαρμάκων.

Το οξυβουτυρικό νάτριο (γ-υδροξυβουτυρικό οξύ, GHB) έχει έντονη αντιυποξική δράση και αυξάνει την αντίσταση του οργανισμού, συμπεριλαμβανομένων των ιστών του εγκεφάλου, της καρδιάς και του αμφιβληστροειδούς, στην έλλειψη οξυγόνου, και έχει αντι-σοκ δράση σε σοβαρούς τραυματισμούς και απώλεια αίματος. Το φάσμα των επιδράσεών του στον κυτταρικό μεταβολισμό είναι πολύ ευρύ.

Η ρυθμιστική επίδραση του GHB στον κυτταρικό μεταβολισμό επιτυγχάνεται με την ενεργοποίηση της ελεγχόμενης μιτοχονδριακής αναπνοής και την αύξηση του ρυθμού φωσφορυλίωσης. Το φάρμακο είναι ικανό να ενεργοποιεί την κυτοχρωμική οξειδάση, προστατεύοντας την εξωμιτοχονδριακή δεξαμενή ATP από την υδρόλυση από την ATPάση και αναστέλλοντας τη συσσώρευση γαλακτικού στους ιστούς. Ο μηχανισμός της αντιυποξικής δράσης του GHB δεν περιορίζεται στην διέγερση του οξειδωτικού μεταβολισμού. Το GHB και το προϊόν αναγωγής του, η ηλεκτρική ημιαλδεΰδη, αποτρέπουν την ανάπτυξη διαταραχών του μεταβολισμού του αζώτου που χαρακτηρίζουν την υποξία, αποτρέποντας τη συσσώρευση αμμωνίας και αλανίνης στους ιστούς του εγκεφάλου και της καρδιάς και αυξάνοντας τη συγκέντρωση γλουταμινικού.

Η πιρακετάμη (νοοτροπίλη) είναι μια κυκλική μορφή του GABA, αλλά οι φαρμακολογικές της ιδιότητες δεν σχετίζονται με την επίδραση στους υποδοχείς GABA. Το φάρμακο διεγείρει τις οξειδοαναγωγικές διεργασίες στον εγκέφαλο και αυξάνει την αντοχή του στην υποξία. Η εμπειρία από τη χρήση του φαρμάκου σε πειράματα και κλινικές μελέτες για εγκεφαλική ισχαιμία δείχνει ότι το καλύτερο αποτέλεσμα παρατηρείται με την πρώιμη χρήση του σε συνδυασμό με αναστολείς πρωτεάσης (τρασυλόλη ή γοδόξ).