Клиническое значение гуморальных компенсаторных реакций в остром периоде ишемического инсульта

Репаративные процессы в зрелой ткани мозга, определяющие функциональный исход ишемического инсульта (ИИ), зависят от компенсаторных реакций, которые реализуются на разных структурных уровнях ЦНС (молекулярном, синаптическом, клеточном) [2, 3, 12]. В остром периоде инсульта одна из сложноорганизованных адаптационных реакций включает повышение уровня биогенных аминов (дофамина, норадреналина, адреналина, серотонина) [6, 8, 11, 24, 26]. В ряде экспериментальных исследований на модели инсульта in vivo методом тканевого микродиализа было установлено усиление моноаминергической нейротрансмиссии после острой фокальной ишемии мозга [23, 27]. Длительность и выраженность повышения содержания биогенных аминов, которое первоначально является адаптационным ответом, связаны с тяжестью течения ИИ. Нарушение метаболизма моноаминов является одним из патогенетических звеньев целого ряда патологических процессов, ухудшающих прогноз течения заболевания и восстановления неврологических функций [8, 18-20, 26]. Продолжительный «ишемический ответ» моноаминов коррелирует с уровнем глутамата, роль которого в ишемических каскадных реакциях хорошо изучена [2, 18, 24].

R. Brouns и соавт. [18] установили связь между длительностью и выраженностью повышения уровня метаболита серотонина - 5-оксииндолуксусной кислоты (5-ОИУК) в спинномозговой жидкости больных и тяжестью течения ИИ. «Стрессорные» повреждения миокарда и иммунодепрессия, ухудшающие прогноз течения заболевания, связаны с влиянием высоких концентраций катехоламинов в остром периоде инсульта [20, 22, 32]. Экспериментальными исследованиями установлено, что изменение уровня ряда метаболитов моноаминов может быть более значимо для повреждения нейрональной ткани мозга, чем уровень самих моноаминов [22, 24, 28]. Ключевым ферментом метаболизма целой группы моноаминов (нейромедиаторов и нейромодуляторов), осуществляющих химическую инактивацию (окислительное дезаминирование) этих биологически активных веществ, является моноаминоксидаза (МАО) [13]. В практике клинических исследований для интегральной оценки изменения метаболизма моноаминов может быть использовано определение активности МАО тромбоцитов. Считают [29], что активность МАО в тромбоцитах может отражать активность этого фермента в головном мозге. В настоящее время гуморальные аспекты защитно-компенсаторных реакций, связанных с прекращением действия стресс-реализующих реакций острого периода ИИ, в частности изменения метаболизма моноаминов, изучены мало.

Цель настоящей работы - исследование активности МАО тромбоцитов и ряда других биохимических параметров в остром периоде ИИ (3-5-е сутки заболевания) для определения клинического значения гуморальных компенсаторных реакций в этот период заболевания.

Материал и методы

Обследовали 30 больных, 14 женщин и 16 мужчин (средний возраст 67±10 лет), с впервые развившимся ИИ в остром периоде заболевания.

Во всех случаях диагноз ИИ в каротидной системе был верифицирован по данным методов нейровизуализации (компьютерная рентгеновская и магнито-резонансная томография головного мозга). Ведущими этиологическими факторами заболевания у 21 (70%) больного послужили атеросклероз и артериальная гипертензия и у 9 (30%) больных - заболевания сердца. В соответствии с классификацией TOAST (Trial of Org 10172 in Acute Stroke Treatment) у 21 (70%) больного определен атеротромботический и у 9 (30%) - кардиоэмболический патогенетические варианты инсульта [31]. Тяжесть неврологического дефицита больных на 3-5-е и 21-е сутки заболевания определяли по шкале NIHSS (National Institutes of Health Stroke Scale) [21]. Степень функционального восстановления больных на 21-е сутки заболевания оценивали по индексу Бартел [25].

Критериями исключения из исследования послужили: геморрагический инсульт, тяжелое состояние больных, связанное со снижением уровня бодрствования до сопора или комы, наличие тяжелой соматической патологии, которая сопровождалась нарушением системной гемодинамики и метаболизма, психические заболевания и очаговое поражение ЦНС в анамнезе.

Всем больным проводилась стандартная базовая и дифференцированная терапия ИИ [2, 12].

Контрольную группу составили 17 испытуемых, сопоставимых по демографическим характеристикам с группой больных с ИИ (p<0,1 по t-тесту Стьюдента). В группе контроля не отмечалось клинических признаков хронической цереброваскулярной недостаточности.

Все больные и испытуемые из контрольной группы дали информированное согласие на участие в клиническом исследовании. Исследование проводилось в соответствии с Хельсинской Декларацией для экспериментов, включающих людей.

Биохимические исследования проводили на 3-5-е сутки заболевания. Клинический осмотр больных, тестирование по шкалам и биохимическое исследование крови проводились в один и тот же день. Активность МАО тромбоцитов исследовали по методу О.Н. Волошиной, Т.А. Москвитиной [1]. Концентрацию малонового диальдегида в сыворотке крови определяли при помощи теста с тиобарбитуровой кислотой [7]. Уровень средних молекул определяли по методу В.В. Николайчик и соавт. [9]. Исследование функционального состояния альбумина сыворотки крови проводили с использованием флуоресцентного метода [4]. При этом определяли эффективную концентрацию альбумина (ЭКА) и общую концентрацию альбумина (ОКА). Используя эти параметры, вычисляли коэффициент, называемый резервом связывания альбумина (РСА): РСА=ЭКА/ОКА·100%. РСА представляет собой часть связывающих центров альбумина сыворотки крови (в %), которые не заняты токсическими метаболитами. Величины ЭКА и РСА отражают функциональное состояние альбуминовой молекулы: отклонение этих величин от нормальных значений указывает на нарушения в альбуминовой молекуле и нарастание эндогенной интоксикации [14]. Функциональные альбуминовые параметры определяли с помощью специального набора («Зон-Альбумин», Россия) и специального флуоресцентного анализатора АКЛ-01 (Медицинский центр «Зонд», Россия).

Статистический анализ полученных данных проводился с использованием пакета программ STATISTICA for Windows, версия 6. Данные были проверены на нормальность распределения по тесту Шапиро-Уилка. Использовались параметрические (t-тест Стьюдента) и непараметрические (U-тест Манна-Уитни) критерии оценки статистической значимости различий. При отсутствии нормального распределения данных взаимосвязь показателей оценивалась при помощи нелинейного корреляционного (r) и регрессионного анализа. Различия считались достоверными при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Хорошее или умеренное восстановление неврологических функций (NIHSS 5-9 баллов, индекс Бартел 70-80 баллов) к 21-м суткам заболевания наблюдалось у 21 (70%) больного с атеротромботическим инсультом. Ведущая неврологическая симптоматика в этих случаях была представлена диссоциированным гемипарезом (легким или умеренным) и негрубыми нарушениями речи. Больные были способны к частичному или полному самообслуживанию. У 7 больных с кардиоэмболическим инсультом и 2 больных с атеротромботическим инсультом восстановление неврологических функций было минимальным: выраженный, преимущественно двигательный, неврологический дефицит, нарушения речи различной степени тяжести (NIHSS 14-12 баллов, индекс Бартел 50-65 баллов). Во всех случаях наблюдалась полная зависимость от окружающих.

У больных ИИ установлено достоверное изменение всех исследуемых биохимических параметров по сравнению с группой контроля (см. таблицу). Увеличение активности МАО выявлено у 21 (70%) больного ИИ, уменьшение - у 5 (16%). Полученные результаты отражают выраженную активацию процессов дезаминирования у больных ИИ, вероятно, как ответ на повышение уровня моноаминов в остром периоде заболевания. Повышение МАО тромбоцитов, которое может отражать активность МАО в головном мозге, приводит к снижению уровня катехоламинов и серотонина, что, вероятно, является одной из гуморальных защитно-компенсаторных реакций, направленных на стабилизацию гомеостаза в остром периоде ИИ. Реализация этого компенсаторного механизма сопряжена с лучшим функциональным исходом заболевания к концу 1-го месяца. Это подтверждалось достоверными (противоположными по знаку) связями между показателями активности МАО и неврологического дефицита и функционального восстановления больных на 21-е сутки ИИ (суммарный балл NIHSS, индекс Бартел): МАО/NIHSS: r =–0,72, p=0,04; МАО/индекс Бартел: r=+0,66, p<0,05. Результаты регрессионного анализа также свидетельствовали о наличии достоверной отрицательной связи показателей активности МАО и восстановления неврологических функций к 21-м суткам ИИ (NIHSS): критерий сопряженности признаков (χ²)=7,47, p=0,005 (отношение шансов OR=1,29). Повышение активности МАО, которое связано с химической инактивацией избыточного количества моноаминов, с одной стороны, являясь, несомненно, положительным фактом, с другой - вызывает целый ряд негативных последствий. Известно, что активация реакции дезаминирования, связанная с МАО, приводит к увеличению образования токсических продуктов, таких как альдегиды, аммиак и перекись водорода [13, 28]. Перекись водорода в головном мозге является основным донатором свободных радикалов, что ведет к активации процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ), нарастанию эндогенной интоксикации и ухудшает процессы нейропластичности ткани мозга [2, 4, 13-15, 28]. Повышение активности МАО у больных ИИ ассоциировалось с усилением свободно-радикальных реакций и процессов ПОЛ, что подтверждалось значимой положительной корреляцией малоновый диальдегид (МДА)/МАО: r_s=+0,62, p=0,0001. У больных ИИ отмечалось повышение концентрации конечного продукта ПОЛ-МДА и молекул средней массы (МСМ) по сравнению с контрольной группой (см. таблицу), что свидетельствовало об усилении процессов катаболизма и образовании патологических метаболических путей в остром периоде заболевания.

В ряде клинических исследований показана патогенетическая связь процессов избыточной липопероксидации и накопления МСМ, которые могут обладать свойствами эндогенных токсинов [10, 16]. Учитывая данные клинических исследований о связи концентрации конечного продукта ПОЛ-МДА в спинномозговой жидкости и сыворотке крови больных и тяжести течения ИИ [2, 5, 15], выявленное нами усиление процессов пероксидации у больных с положительной динамикой неврологической симптоматики представлялось парадоксальным фактом. Известно, что усиление процессов перекисного окисления белков и липидов является универсальной патофизиологической реакцией, которая, с одной стороны, является причиной формирования собственно патологических изменений в организме, с другой - вызывает сложный комплекс гуморальных защитно-компенсаторных реакций, направленных на восстановление и сохранение гомеостаза [5, 15]. Нами было установлено, что одной из таких защитно-компенсаторных реакций у больных ИИ с регрессом неврологического дефицита является активация гуморальной системы биотранспорта и биотрансформации эндотоксинов (МСМ, МДА), связанная с сывороточным альбумином. Основа этой компенсаторной реакции базировалась на изменении РСА и ЭКА, так как именно эти показатели функциональной активности сывороточного альбумина определяют количество реакционно-способных участков различной химической природы молекулы альбумина [14]. У 19 (63%) больных ИИ наблюдалось увеличение РСА по сравнению с контрольной группой (см. таблицу). Повышение акцепторной способности сывороточного альбумина было сопряжено с усилением его детоксикационной функции, что подтверждалось формированием сильной корреляционной связи РСА и концентрации эндотоксинов: РСА/МДА+МСМ: r_s=0,73, p=0,05. Вероятно, один из аспектов компенсаторной реакции со стороны сывороточного альбумина был связан с его антиокислительными свойствами и сохранным транспортом перекисных продуктов, что подтверждалось появлением обратной сильной корреляции активности МАО тромбоцитов и другого показателя акцепторной способности альбумина - ЭКА: МАО/ЭКА: r_s=–0,71, p=0,05. Срыв гуморальной защитно-компенсаторной реакции, связанной с увеличением функциональной активности сывороточного альбумина на 3-5-е сутки ИИ, был сопряжен с минимальным восстановлением неврологических функций к 21-м суткам заболевания. Наличие этой патогенетической зависимости подтверждалось значимой регрессионной связью акцепторной способности альбумина (ЭКА) и тяжести неврологического дефицита (NIHSS, индекс Бартел): критерий сопряженности признаков (χ²)=6,78, p=0,05 при отношении шансов OR=1,5. По данным литературы, изменение акцепторной способности альбумина рассматривается в качестве потенциального серологического маркера острой фокальной ишемии при поражении миокарда или ткани головного мозга [17, 30].

Таким образом, в остром периоде ИИ «стрессорное» повышение содержания биогенных аминов, вероятно, сопровождается активацией ряда неспецифических гуморальных компенсаторных реакций, в том числе связанных с усилением окислительного дезаминирования при помощи МАО (см. рисунок).

Рисунок 1. Формирование гуморальных неспецифических реакций, направленных на поддержание гомеостаза в остром периоде ишемического инсульта.

Можно предположить, что компенсаторная реакция, связанная с повышением активности МАО, в свою очередь усиливает процессы оксидантного стресса и включает формирование следующих защитно-компенсаторных реакций, в частности повышения биотрансформации и биотранспорта эндотоксинов системой сывороточного альбумина. Декомпенсация этих неспецифических гуморальных реакций, направленных на стабилизацию гомеостаза, может быть сопряжена с ухудшением восстановления неврологических функций.