Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.
Иммунологические предикторы течения острого периода инсульта
Журнал: Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2019;119(8‑2): 39‑45
Прочитано: 2440 раз
Как цитировать:
Цереброваскулярные заболевания являются одной из основных причин смертности и инвалидизации населения в мире. По данным многочисленных исследований, наиболее распространенной формой острых нарушений мозгового кровообращения является ишемический инсульт (ИИ) [1, 2]. В связи с чрезвычайной распространенностью и тяжестью последствий ИИ представляет серьезную медико-социальную и экономическую проблему. Ежегодно в мире регистрируется не менее 15 млн случаев инсульта. В России заболеваемость инсультом составляет 3,4 на 1000 в 1 год. Около 35% ИИ приводят к летальному исходу в остром периоде, в течение последующего года летальность увеличивается еще на 10—15% [3]. Социально-экономическую значимость проблемы усиливает наблюдающаяся в последние десятилетия устойчивая тенденция к «омоложению» ИИ и его развитию в трудоспособном возрасте [4—6].
Несмотря на активное внедрение в клиническую практику современных методов нейровизуализации, позволяющих оценить патоморфологические зоны головного мозга (КТ и МРТ высокого разрешения, перфузионно-взвешенная МРТ, диффузионно-взвешенное МРТ, фунциональное МРТ, МР-трактография и др.), ни один не позволяет достоверно и в полной мере прогнозировать дальнейшее течение и исход развившегося заболевания, а также определить оптимальную тактику и объем реабилитационной терапии. В связи с этим в последние годы ведется активный поиск биологических предикторов течения и исхода ИИ.
На сегодняшний день существует достаточно много различных показателей, рассматриваемых в качестве биомаркеров, но лишь немногие из них продемонстрировали практическое значение в диагностике и прогнозировании дальнейшего течения инсульта. При этом биохимические показатели были исследованы как отдельно, так и в виде панелей мультимаркеров [7—9]. Среди них выделяются ферменты (фосфолипаза А2, связанная с липопротеинами, матриксная металлопротеиназа-9), нейроспецифические белки (основной белок миелина, мозговой нейротрофический фактор, нейрон-специфическая енолаза), острофазные белки (С-реактивный белок), ростовые и трофические факторы, а также антитела к ДНК1 [10, 11].
Трудность анализа содержания некоторых биохимических показателей (например, нейроспецифических белков) в первую очередь объясняется их связыванием соответствующими антителами в сосудистом русле и быстрым выведением в составе циркулирующих иммунных комплексов. Это обусловлено активацией одного из ключевых механизмов доформирования ишемии — аутоиммунной и воспалительной реакций против собственных нейроспецифических белков, которые запускаются в результате нарушения функции гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) при ишемическом повреждении [12].
Таким образом, существует необходимость поиска интегрального биологического предиктора течения острого периода инсульта, тесно связанного с пластическими и регенераторными способностями нервной системы, для прогнозирования функционального восстановления пациентов с ИИ при выборе стратегии терапевтических мероприятий и улучшения отдаленного прогноза заболевания.
Известно, что церебральная ишемия, в том числе ИИ, сопровождается нейровоспалительными реакциями, связанными с активацией микроглии и повышением в головном мозге уровня провоспалительных цитокинов и других провоспалительных молекул [11]. Эндогенными факторами или «стерильными», т. е. неинфекционными стимулами, активирующими микроглию, являются молекулы, образующиеся в ходе нейродеструктивного процесса. По современным представлениям, развивающееся в головном мозге «стерильное» (асептическое) воспаление является одним из факторов, в большой мере определяющим возможность разрешения или усугубления инсульта [13].
Дальнейшее развитие нейровоспалительных реакций способствует разрушению межклеточного матрикса и нарушению проницаемости ГЭБ с проникновением периферических иммунных клеток (нейтрофилов и лимфоцитов) в головной мозг, т. е. происходит взаимоактивация иммунного ответа в мозге и сосудистом русле [14]. В сыворотке крови пациентов с инсультом наблюдается повышение уровня провоспалительных цитокинов, острофазных белков, протеаз и других молекул, способствующих развитию воспаления [8]. Таким образом, воздействие любого повреждающего фактора (в том числе, эндогенного) запускает активацию иммунного ответа как в головном мозге, так и на периферии.
Цель настоящего исследования — изучение связи воспалительных, а также аутоиммунных маркеров сыворотки крови пациентов в 1-е сутки острого периода ИИ с динамикой выраженности неврологического дефицита (1-е и 10-е сутки наблюдения) для оценки их предикционной способности.
Обследовали 22 пациента (14 мужчин и 8 женщин) в возрасте от 45 до 75 лет (средний возраст 60±15,5 года) в остром периоде верифицированного впервые атеротромботического ИИ в системе внутренней сонной артерии, включенных в исследование в первые 24 ч от момента развития заболевания.
Все пациенты получали стандартизированную терапию по поводу И.И. Объем очага повреждения головного мозга определяли в 1-е сутки инсульта с помощью МРТ.
Контрольную группу составили 33 (18 мужчин и 15 женщин) соматически здоровых соответствующего возраста.
Критерии включения в исследование: подписание информированного согласия на участие, возраст от 45 до 75 лет; подтвержденный впервые выявленный ИИ в системе внутренней сонной артерии (атеротромботический ИИ по критериям ТОАSТ); менее 24 ч от начала развития заболевания; неврологическая симптоматика менее 14 баллов по шкале тяжести инсульта Национального института здоровья США (National Institutes of Health Stroke Scale — NIHSS).
Критерии невключения: отказ от подписания информированного согласия; возраст менее 45 или более 75 лет; повторный инсульт; геморрагический инсульт либо спонтанное субарахноидальное кровоизлияние; ИИ в вертебро-базилярной системе; расстройства сознания при поступлении до уровня сопора или комы; плохо контролируемая артериальная гипертензия с артериальным давлением более 200/100 мм рт.ст.; острый инфаркт миокарда; наличие застойной сердечной недостаточности ФК II; повышение уровня печеночных трансаминаз (аланинаминотрансферазы и аспартатаминотрансферазы) более чем в 1,5 раза; содержание креатинина в сыворотке крови более 132,6 мкмоль/л; наличие онкологических, наследственно-дегенеративных, системных аутоиммунных, инфекционных и эндокринных заболеваний в анамнезе; декомпенсация сопутствующей соматической патологии; противопоказания для проведения КТ и МРТ головного мозга; участие в других клинических исследованиях.
Исследование проведено совместно кафедрой неврологии, нейрохирургии и медицинской генетики лечебного факультета РНИМУ им. Н.И. Пирогова и лабораторией нейроиммунологии Научного центра психического здоровья.
Было проведено динамическое клинико-неврологическое обследование пациентов (на 1-е и 10-е сутки ИИ) с оценкой выраженности неврологического дефицита, которое осуществлялось по Европейской шкале инсульта (European Stroke Scale — ESS) [15] и NIHSS [16]; КТ и МРТ головного мозга, а также иммунологическое исследование сыворотки крови с однократным определением в 1-е сутки активности маркеров воспаления — лейкоцитарной эластазы (ЛЭ) и α1-протеиназного ингибитора (α1-ПИ), а также уровня аутоантител (аАТ) к нейроантигенам S-100B и основному белку миелина (ОБМ).
ЛЭ — протеолитический фермент, выделяющийся из азурофильных гранул клеток-эффекторов воспаления (нейтрофилов) и обладающий широкой специфичностью к таким белковым субстратам, как эластин, коллаген, фибрин, фибриноген, компоненты комплемента (СЗ, С5), протеогликаны и др. Обострение ряда хронических заболеваний, в том числе нервной системы, сопровождается повышением сывороточной активности этого фермента, а также индукцией синтеза гепатоцитами одного из острофазных белков α1-ПИ, являющегося естественным ингибитором ЛЭ и обеспечивающего около 80% антипротеолитического потенциала плазмы крови.
S-100B — Са2+-связывающий белок нервной ткани, оказывающий трофическое действие на нейроны и клетки глии, инициирующий синтез в том числе провоспалительных цитокинов и ферментов окислительного стресса.
ОБМ является одним из ключевых структурно-функциональных компонентов миелиновой оболочки нервных волокон, разрушение которой является универсальной реакцией нейронов на повреждение. Повышение уровня аАТ к S-100B и ОБМ в сыворотке крови происходит в результате специфической активации В-лимфоцитов и направлено на элиминацию нейроантигенов, поступивших в кровоток в результате тех или иных деструктивных процессов в головном мозге.
Для проведения иммунологического обследования образцы крови из подключичной вены после образования кровяного сгустка центрифугировали при оборотах 750 g в течение 15 мин. Полученную сыворотку замораживали и хранили при температуре –20 °С не более 3 мес.
Энзиматическую активность ЛЭ в сыворотке крови определяли ферментативным методом [17] по скорости расщепления специфического хромогенного субстрата N-терт-бутоксикарбонил-L-алaнин-паранитрофенилового эфира (BOC-Ala-ONp) («ICN Biomedical Inc.», США) в условиях, подобранных для полного высвобождения фермента из комплекса ЛЭ — α1-ПИ.
Измерение функциональной активности α1-ПИ в сыворотке крови проводили с помощью спектрофотометрического метода [18], основанного на взаимодействии α1-ПИ с трипсином при использовании в качестве субстрата N-α-бензоил-L-аргининэтилового эфира гидрохлорида (BAEE) («ICN Biomedical Inc.», США). Активность α1-ПИ в сыворотке выявляли по степени торможения BAEE-эстеразной активности трипсина определенным количеством исследуемой сыворотки.
Определение уровня аАТ к S-100B и ОБМ в сыворотке крови проводили методом иммуноферментного анализа (ИФА) в модификации Т.П. Клюшник и соавт. [19].
Полученные результаты представлены в виде медианы и интерквартильных размахов (Ме [Q1; Q3]). Оценку достоверности различий между независимыми выборками осуществляли с помощью непараметрического U-критерия Манна—Уитни. Для сравнения состояния больных до и после лечения использовали W-критерий Вилкоксона. Анализ сопряженности был проведен с применением критерия χ2 Пирсона.
У всех 22 (100%) пациентов был диагностирован ИИ в каротидной системе.
В соответствии с целью исследования пациенты основной группы были разделены на две подгруппы в зависимости от динамики неврологического дефицита (оценка по шкале NIHSS), наблюдаемой к 10-м суткам острого периода инсульта: 10 (45,5%) больных с положительной динамикой неврологического дефицита (1-я подгруппа), 12 (54,5%) — с отрицательной динамикой/отсутствием каких-либо положительных изменений (2-я подгруппа).
В 1-й подгруппе на протяжении всего стационарного лечения ИИ менингеальных симптомов не наблюдалось ни у одного пациента; общемозговые симптомы отмечались у 7 (31,8%); у 6 (27,3%) в последующем они полностью регрессировали, у 1 (4,5%) наблюдалось уменьшение выраженности общемозгового синдрома.
Результаты оценки выраженности неврологического дефицита обеих подгрупп по шкалам ESS и NIHSS в динамике представлены в табл. 1.
В 1-й подгруппе средний показатель по шкале NIHSS (1-е сутки) составил 9 [5; 11] баллов, по шкале ESS — 62 [53; 76] балла. На 10-е сутки наблюдения было отмечено уменьшение выраженности неврологического дефицита: по шкале NIHSS — 5,5 [4; 8] балла (р=0,0046), по шкале ESS — 77 [66; 87] баллов (р=0,029).
У пациентов 2-й подгруппы неврологические нарушения (1-е сутки) соответствовали более тяжелой степени неврологического дефицита: средний показатель по шкале NIHSS составил 14 [11; 17] баллов, по шкале ESS — 37 [26; 44] баллов. Анализ динамики неврологического статуса (10-е сутки) выявил отсутствие положительной или отрицательной динамики: по шкале NIHSS — 16,4 [11; 19] балла (р=0,43), по шкале ESS — 42 [26; 49] балла (р=0,2).
Пациенты 1-й и 2-й подгрупп достоверно отличались между собой по объему повреждения вещества головного мозга, определяемого при МРТ в 1-е сутки после развития инсульта (p=0,046). В 1-й подгруппе диапазон объема повреждения (значения min—max) составил 1,5—385,5 см3, а во 2-й — 4,5—700 см3. cледует отметить значительный разброс этого показателя внутри подгрупп и их относительное перекрывание.
Результаты определения анализируемых воспалительных и аутоиммунных маркеров в сыворотке крови пациентов с различной динамикой неврологического дефицита в 1-е сутки острого периода ИИ приведены в табл. 2.
Выявлено, что в 1-е сутки постинсультного периода в основной группе пациентов наблюдалось повышение активности воспалительных маркеров по сравнению с контролем (p=0,029 и p=0,00058 соответственно).
В обеих исследуемых подгруппах были повышены энзиматическая активность ЛЭ и функциональная активность α1-ПИ по отношению к контролю (p=0,0019; p=0,00079 и p=0,038; p=0,00041 соответственно), однако наиболее высокая активность ЛЭ наблюдалась в 1-й подгруппе пациентов (p=0,035). В 1-й подгруппе также определялся более высокий уровень аАТ к ОБМ по сравнению с контролем и 2-й подгруппой (p=0,047 и p=0,03 соответственно).
2-я подгруппа также характеризовалась повышенной функциональной активностью острофазного белка α1-ПИ (p=0,04) на фоне умеренно повышенной активности ЛЭ (p=0,035). Уровень аАТ к нейроантигенам в этой подгруппе оставался в пределах нормы и статистически не отличался от значений 1-й подгруппы.
Таким образом, показано, что в 1-е сутки острого периода ИИ у пациентов с относительно меньшим объемом повреждения паренхимы мозга был зафиксирован более высокий уровень активации иммунной системы (по активности/уровню определяемых иммунологических показателей).
Настоящее исследование выявило определенные особенности анализируемого спектра воспалительных и аутоиммунных маркеров для пациентов с различной динамикой неврологического дефицита.
В обеих подгруппах пациентов в 1-е сутки развития ИИ наблюдалась активация воспалительных реакций, что согласуется с современной концепцией, рассматривающей этот процесс в качестве общего неспецифического патофизиологического механизма целого ряда хронических неинфекционных заболеваний [9, 11, 14, 20]. Вместе с тем важнейшим фактором для прогноза любого заболевания является функциональное состояние регулирующих систем и резервного потенциала организма. Результаты исследования показали, что для пациентов с положительной динамикой неврологической симптоматики характерна более значительная активация нейтрофилов, являющихся эффекторными клетками, активность которых способствует разрешению воспаления и восстановлению нарушенного гомеостаза, а у пациентов с отрицательной динамикой — более значительная активность α1-ПИ (острофазного белка, синтезирующегося в печени в ответ на повышение уровня медиаторных белков воспаления), сочетающаяся с умеренным повышением активности Л.Э. Можно предположить, что недостаточная функциональная активность нейтрофилов (по активности ЛЭ) в сочетании с высокой активностью α1-ПИ, может определяться длительностью текущего прединсультного патологического процесса в ишемизированной ткани. Также нельзя исключить, что интенсивность иммунного ответа на нарушение гомеостаза головного мозга, обусловленного ишемией или инсультом, является генетически детерминированной.
При анализе активности ЛЭ в общей группе пациентов было выявлено, что в 24% случаев повышенная активность α1-ПИ сочетается с низкой активностью ЛЭ (ниже 75 перцентиля контрольной группы). При этом выяснилось, что 80% таких пациентов входят во 2-ю подгруппу. Это наблюдение подтверждает важное значение активации нейтрофилов в плане возможной компенсации неврологического дефицита.
У пациентов 1-й подгруппы также определялась активация специфического звена иммунитета — повышение уровня аАТ к ОБМ, что было нехарактерно для пациентов с отрицательной динамикой. Можно предположить, что присутствие в крови аАТ к ОБМ в 1-е сутки после инсульта является благоприятным прогностическим фактором. Вероятно, высокий уровень антител, способствующий элиминации продуктов деструкции ткани, связан с предшествующей ишемией ткани мозга.
Можно заключить, что пациенты с положительной динамикой неврологического дефицита в остром постинсультном периоде имеют более выраженную активацию иммунной системы в 1-е сутки после развития инсульта, включая активацию нейтрофилов и аутоиммунный компонент, несмотря на то что очаг повреждения головного мозга, по данным МРТ в этой группе пациентов значительно меньше в сравнении с группой пациентов с отрицательной динамикой.
Для количественной оценки возможной предиктивной способности анализируемых иммунологических показателей в отношении динамики неврологического дефицита к 10-м суткам заболевания был проведен анализ сопряженности иммунологических показателей, определяемых в 1-е сутки, и динамикой неврологической симптоматики по шкалам ESS и NIHSS на 10-е сутки наблюдения.
У пациентов с выраженной активацией иммунных показателей в 1-е сутки после инсульта в 78% случаев в дальнейшем появлялась положительная динамика клинического состояния, подтвержденная результатами оценки неврологического статуса пациентов. В то же время у большинства пациентов, не имеющих в 1-е сутки такой активации, на 10-е сутки в 77% случаев была отрицательная динамика неврологической симптоматики (χ2=3,6; р=0,07672) (табл. 3).
Результаты настоящего анализа свидетельствуют о потенциальной предиктивной способности изучаемых иммунных показателей для прогнозирования течения острого периода ИИ, что требует обязательного подтверждения на более широкой выборке пациентов.
Методом регрессионного анализа была установлена закономерность, отражающая вероятность благоприятного/неблагоприятного течения раннего постинсультного периода в зависимости от определяемых иммунологических показателей:
где р — вероятность функционального восстановления; е — основание натурального логарифма, 10,9 — регрессионная константа, 0,03 — коэффициент при показателе энзиматической активности ЛЭ, 0,17 — коэффициент при показателе функциональной активности α1-ПИ, 9,1 — коэффициент при показателе уровня аАТ к S-100B, 7,4 — коэффициент при показателе уровня аАТ к ОБМ.
Таким образом, если полученное значение вероятности p≥0,50, то у пациента высока вероятность благоприятного течения острого периода инсульта; напротив, если p<0,50, то у пациента высока вероятность неблагоприятного течения острого постинсультного периода.
Проведенное сопоставление прогноза, вычисленного по приведенной формуле и оцениваемое по клиническим показателям больных к 10-м суткам стационарного лечения, выявило общую точность прогноза благоприятного/неблагоприятного течения острого периода ИИ, равную 81%. Показана высокая чувствительность (77,8%) и специфичность (83,3%) описанного в статье способа прогнозирования возможности функционального восстановления в остром периоде ИИ.
Таким образом, совокупность полученных в работе результатов свидетельствует, что уровень активации иммунной системы (включая воспалительные и аутоиммунные реакции), определяет резервные способности организма при рассмотрении вопроса о предикции течения острого периода ИИ.
Состояние иммунной системы при развитии острого ИИ рассматривается как интегральный показатель, отражающий способность организма к восстановлению нарушенного гомеостаза.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflicts of interest.
Сведения об авторах
Отман И.Н. — https://orcid.org/0000-0003-3745-8413; e-mail: irinaot@mail.ru
Зозуля С.А. — https://orcid.org/0000-0001-5390-6007; e-mail: s.ermakova@mail.ru
Чуканова А.С. — https://orcid.org/0000-0003-0940-782X; e-mail: chukanova.anna@gmail.com
Надарейшвили Г.Г. — https://orcid.org/0000-0003-2353-5473
Симонов А.Н. — https://orcid.org/0000-0003-0564-932X; e-mail: anatoly.simonov@psychiatry.ru
Гусев Е.И. — https://orcid.org/0000-0003-0742-6875
Клюшник Т.П. — https://orcid.org/0000-0001-5148-3864; e-mail: klushnik2004@mail.ru
Как цитировать:
Отман И.Н., Зозуля С.А., Чуканова А.С., Надарейшвили Г.Г., Симонов А.Н., Гусев Е.И., Клюшник Т.П. Иммунологические предикторы течения острого периода инсульта. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2019;119(8 вып. 2):39-45. https://doi.org/10.17116/jnevro201911908239
Автор, ответственный за переписку: Отман Ирина Николаевна — e-mail: irinaot@mail.ru
1Герасимова М.М., Жданов Г.Н., Антипина Ю.В. Способ прогнозирования течения ишемического инсульта. Патент Р.Ф. на изобретение RU 2195672 от 27.12.02. Ссылка активна на 08.04.19. http://www.freepatent.ru/patents/2195672
Подтверждение e-mail
На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.
Подтверждение e-mail
Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.
