Демиелинизирующие заболевания (Д3) у детей различны по этиологии и клиническим проявлениям. Они могут заканчиваться в одних случаях выздоровлением, а в других - формированием неврологического дефицита и трансформацией в рассеянный склероз (РC) [1-4]. Диагностика ДЗ помимо данных клинико-неврологического осмотра основывается на использовании методов нейровизуализации (рентгеновская, магнитно-резонансная, позитронно-эмиссионная томография головного и спинного мозга), исследованиях цереброспинальной жидкости (ЦСЖ). Детальные исследования состава ЦСЖ благодаря ее близости к структурам мозга обеспечивают наиболее объективную характеристику обменных процессов в ткани головного и спинного мозга, что важно для диагностики, а также прогноза течения нейроинфекционных заболеваний [5, 6]. Состав ЦСЖ определяется проницаемостью гематоэнцефалического барьера (ГЭБ), выраженностью интратекального воспаления и степенью демиелинизации. Не исключено, что ведущим патогенетическим механизмом в остром периоде ДЗ ЦНС является увеличение проницаемости ГЭБ, а при прогрессировании - запуск аутоиммунных процессов.
По данным литературы [6-8], большое значение имеют исследования белково-пептидного состава ЦСЖ, в частности изменений концентрации мозгоспецифичных белков - маркеров повреждения нейронов, глии, нарушений энергетического метаболизма при ДЗ и РС. Обсуждается диагностическое и прогностическое значение определения концентраций в ЦСЖ белка S100, тау-белков, основного белка миелина, белков 14-3-2 и 14-3-3, глиального фибриллярного кислого белка, цистатина С, белков нейрофиламентов, однако их ценность в качестве биохимических маркеров пока не установлена. Наличие в ЦСЖ олигоклональных полос иммуноглобулинов, а также их интратекальный синтез являются характерными признаками РС и других дегенеративных заболеваний ЦНС, в связи с чем их определение используется при постановке диагноза, контроле за течением патологического процесса [9-13]. Диагностическое значение определения в ЦСЖ основного белка миелина, являющегося маркером повреждения миелиновых оболочек, остается неясным [9]. Для исследования проницаемости ГЭБ при нейроинфекционных заболеваниях используют различные способы, но в клинических условиях наиболее доступным является сопоставление концентраций белков в ЦСЖ и сыворотке крови с расчетом белковых индексов (коэффициенты), в первую очередь альбуминового и глобулинового [14]. С учетом этих индексов рассчитывают индекс интратекального синтеза иммуноглобулинов (ИИС Ig). Несмотря на значительное число публикаций, касающихся диагностического значения белковых индексов, их изменения при разных вариантах течения ДЗ у детей изучены недостаточно.
Цель работы - исследование состава ЦСЖ и белковых индексов, характеризующих проницаемость ГЭБ и интратекальный синтез иммуноглобулинов, у детей с разным течением и исходом ДЗ ЦНС.
Материал и методы
Обследовали 72 ребенка в возрасте от 2 мес до 17 лет с ДЗ, из них у 59 был диагностирован лейкоэнцефалит, у 13 - РС.
Диагноз ДЗ устанавливали на основании результатов клинического обследования и данных МРТ. У 80% больных с лейкоэнцефалитами была выявлена вирусная природа заболевания, вызванная преимущественно представителями семейства вирусов герпеса 1, 2, 3, 4, 5, 6-го типов, а у 20% - B. burgdorferi s.l.
В зависимости от особенностей течения заболевания и результатов МРТ больных разделили на пять групп: 1-ю группу составили 14 детей с острым течением лейкоэнцефалитов без очагов демиелинизации на МРТ. Клиническое течение заболевания в этих случаях характеризовалось быстрым (в течение 5-13 дней) нарастанием общеинфекционных и общемозговых неврологических симптомов и периодом обратного развития продолжительностью от 1 до 2 мес. 2-ю группу составили 15 детей с аналогичной клинической картиной, однако на МРТ было выявлено от 1 до 5 очагов демиелинизации. 3-я группа, в которой было 17 детей, характеризовалась затяжным течением лейкоэнцефалита с чередованием этапов улучшения либо усиления симптоматики, более продолжительным периодом нарастания симптомов (от 2 нед до 4 мес) и длительным (в течение 6-12 мес) периодом восстановления; при МРТ было выявлено наличие многоочагового поражения с признаками новых очагов демиелинизации и активацией старых. В 4-й группе было 13 детей, течение лейкоэнцефалита у которых было хроническим с постепенным прогрессированием симптомов, появлением на МРТ распространенного (более 50%) поражения белого вещества мозга у большинства больных. Длительность нарастания неврологической симптоматики составила от 6 мес до 4 лет. В 5-ю группу включены 13 детей с подтвержденным (по критериям W. МсDonald, 2005) диагнозом РС.
Группу сравнения составили 16 детей без нейроинфекций (ОРВИ с менингеальными явлениями).
Все пациенты были обследованы однократно в остром периоде болезни, при поступлении в стационар.
Исследование ЦСЖ включало определение содержания общего белка и цитоза, белкового и пептидного пулов ЦСЖ, основного белка миелина (ОБМ), альбумина и иммуноглобулина G (IgG).
Общий белок определяли стандартным методом с использованием сульфосалициловой кислоты, цитоз - с окраской реактивом Самсона. Определение белкового и пептидного пулов проводили путем фракционирования ЦСЖ методом гель-фильтрации на сефадексе G-50 fine («Farmacia», Швеция) с последующей количественной оценкой высокомолекулярной (белковая) (ВМФ), низкомолекулярной (пептидная) (НМФ) фракций и их соотношения [15]. Основной белок миелина в ЦСЖ определяли методом иммуноферментного анализа на анализаторе SUNRISE (TECAN, Австрия) с использованием соответствующей тест-системы («Diagnostic systems laboratories, INS», США). Концентрацию IgG и альбумина в ЦСЖ определяли методом количественной иммунотурбидиметрии на биохимическом анализаторе CLIMA 15 (Испания) с использованием тест-систем фирмы «Sentinel» (Италия). Параллельно в сыворотке крови определяли концентрацию IgG (тем же способом) и альбумина унифицированным методом с бромкрезоловым зеленым на биохимическом автоматическом анализаторе ARCHITECT С8000 (ABBOTT, США) с использованием тест-систем того же производителя. По результатам определения белков рассчитывали альбуминовый и иммуноглобулиновый индексы (отношение содержания каждого из белков в ЦСЖ к содержанию того же белка в сыворотке крови, умноженному на 103) и индекс интратекального синтеза иммуноглобулинов (отношение иммуноглобулинового индекса к альбуминовому).
Статистический анализ проводили с использованием пакета прикладных программ Excel 2003. Для всех исследованных показателей рассчитывали средние значения, ошибку среднего и коэффициент линейной корреляции (r) для оценки их взаимосвязи. Достоверность различий между группами оценивали по t-критерию Стьюдента для выборок с различной дисперсией. Различия считали статистически достоверными при р<0,05.
Результаты и обсуждение
При использовании стандартных методов исследования ЦСЖ, а также ее фракционировании методом гель-фильтрации различий между выделенными группами больных и группой сравнения выявлено не было, за исключением увеличения общего содержания белка у пациентов 2-й группы, низкомолекулярной фракции - 5-й и цитоза - 1-й группы (табл. 1).
Вне зависимости от характера течения заболевания у части больных (от 42 до 67% в каждой группе) не было получено отклонений от показателей группы сравнения, тогда как у остальных пациентов наблюдалось увеличение высоко- и/или низкомолекулярной фракции ЦСЖ.
Чаще всего (58,3%) увеличение белкового и пептидного пулов наблюдали при остром течении заболевания с наличием очаговых изменений на МРТ. Сопоставление с клинической картиной заболевания показало, что наиболее выраженное увеличение содержания фракций (до 0,6 г/л) наблюдали в первые 3 нед болезни. При обследовании спустя 1 мес от начала болезни количество ВМФ и НМФ не превышало 0,4 г/л.
Вероятно, в остром периоде воспаление и отек мозговой паренхимы, увеличение проницаемости ГЭБ, выраженные процессы интоксикации приводили к поступлению из крови и мозга в ЦСЖ дополнительных белковых и пептидных компонентов. Это коррелировало с выраженными общеинфекционными проявлениями болезни и неврологической общемозговой симптоматикой. Возможно также, что острый процесс приводит к более интенсивным процессам метаболизма с продукцией различных белков и пептидов, тогда как при хроническом течении эти процессы выражены менее интенсивно. При РС увеличение пептидного пула (у части больных - и белкового), очевидно, обусловлено поступлением в ЦСЖ продуктов распада миелина, увеличением синтеза пептидов и иммуноглобулинов.
При исследовании отдельных белков в ЦСЖ было обнаружено увеличение концентрации IgG во всех группах пациентов, но статистически достоверным оно было при остром течении заболевания и у больных РС, причем уровень IgG при РС достоверно превышал значения в 3-й и 4-й группах (табл. 2).
При исследовании белков сыворотки крови у пациентов всех групп были отмечены колебания концентраций альбумина и IgG в пределах нормы, но в 1-й группе имелась и тенденция к увеличению IgG (табл. 3).
Результаты корреляционного анализа между стандартными показателями воспаления (общий белок, цитоз ЦСЖ) с индивидуальными данными, касающимися белков ЦСЖ и белковых индексов, позволили отметить связь, указывающую на участие различных механизмов в патогенезе ДЗ ЦНС у детей в зависимости от характера их течения. У больных 1-й группы обнаружена положительная связь общего белка ЦСЖ с альбумином и альбуминовым индексом (r=0,74 и r=0,53 соответственно), тогда как связи с цитозом, иммуноглобулиновым индексом и ИИС обнаружено не было. У больных 2-й группы выявлено наличие положительной связи общего белка и цитоза с уровнем альбумина (r=0,64 и r=0,66 соответственно), концентрацией IgG в ЦСЖ (r=0,68 и r=0,34 соответственно) и альбуминовым индексом (r=0,72 и r=0,58 соответственно). С иммуноглобулиновым индексом и ИИС коррелировало только общее содержание белка ЦСЖ (r=0,74 и r=0,39 соответственно). При затяжном течении ДЗ также выявлялась положительная корреляционная связь общего содержания белка, цитоза с уровнем альбумина в ЦСЖ (r=0,66 и r=0,93 соответственно), альбуминовым индексом (r=0,59 и r=0,88 соответственно). В отличие от 2-й группы была обнаружена отрицательная связь общего белка ЦСЖ с индексом интратекального синтеза (r= –0,48). При хроническом течении ДЗ и РС положительная корреляционная связь выявлялась между содержанием общего белка и альбумина в ЦСЖ (r=0,88 и r=0,65 в 4-й и 5-й группах соответственно), альбуминовым индексом (r=0,79 и r=0,73 соответственно) при отсутствии связи с иммуноглобулиновым индексом и ИИС. Это свидетельствует о независимом от проницаемости ГЭБ интратекальном синтезе иммуноглобулинов при хроническом течении заболевания и РС у детей.
Анализ исходов заболевания показал, что в 1-й группе 86% детей выздоровели, тогда как во 2-й - таких больных было лишь 67%, в 3-й - 23%. У остальных пациентов наблюдали различные неврологические отклонения.
У больных с хроническим течением чаще определялся выраженный неврологический дефицит. У пациентов 2-й группы было обнаружено увеличение показателей ЦСЖ и белковых индексов в зависимости от исхода болезни: при формировании неврологических отклонений увеличивались средние значения концентрации альбумина (31,5±5,7 мг/дл), IgG в ЦСЖ (21,8±5,0 мг/дл) и индекса интратекального синтеза (4,9±0,6) по сравнению с выздоровевшими пациентами (17,1±3,9, 5,0±1,4 и 0,97±0,2 мг/дл соответственно). Максимальное увеличение IgG в ЦСЖ и иммуноглобулинового индекса было выявлено у детей раннего (2 мес) возраста. Вероятно, в острый период заболевания при наличии очагов демиелинизации активируется интратекальный синтез иммуноглобулинов, что оказывает отрицательное действие на ЦНС, формируя неврологический дефицит в исходе болезни. В группе с затяжным и хроническим течением значимых различий исследованных показателей в зависимости от исхода заболевания выявлено не было. Не исключено, что отсутствие таких различий при затяжном течении заболевания свидетельствует о роли в патогенезе ранней активации интратекального синтеза иммуноглобулинов. Избыточное поступление в ЦСЖ IgG в совокупности с активацией их интратекального синтеза, вероятно, оказывает негативное влияние на функциональную активность ЦНС, приводит к нарушению нейроиммунных взаимоотношений.
В качестве примера приводим одно из наших наблюдений.
Больная Д., 14 лет. Развитие в раннем возрасте без особенностей. Часто болела острыми респираторными инфекциями (4-5 раз в год), в 3 года перенесла ветряную оспу.
За 9 мес до манифестации настоящего заболевания во время острой респираторной инфекции отмечались нарушения чувствительности в области верхних или нижних конечностей. Нарушения полностью восстанавливались самостоятельно без лечения. Клинически заболевание манифестировало судорожным приступом с утратой сознания и тоническим напряжением конечностей и туловища на фоне стрессовой ситуации. Через 3 нед после приступа появилась очаговая неврологическая симптоматика: двоение, атаксия, слабость в конечностях. Была госпитализирована в детскую клиническую больницу №5 с подозрением на объемное образование головного мозга. После исключения его наличия по результатам МРТ головного мозга была переведена в Научно-исследовательский институт детских инфекций.
При поступлении: оценка неврологического статуса по шкале инвалидизации EDSS 6 баллов, выраженная статическая и динамическая атаксия, нистагм в крайних отведениях, глубокие рефлексы высокие, коленные - с расширенными зонами, S=D, мышечная сила снижена до 4 баллов справа. Чувствительных расстройств не выявлено. Тазовые функции контролирует.
Клинические и биохимические анализы крови при поступлении и спустя 1 нед - без патологии. Выявлены IgG к герпесу 6-го типа (ВГ-6), капсидному и нуклеарному антигенам вируса Эбштейна-Барр (ВЭБ) методом иммуноферментного анализа и положительный результат исследования ЦСЖ на ВЭБ и ВГ-6 методом полимеразной цепной реакции. При электроэнцефалографическом исследовании были отмечены легкие диффузные нарушения биоэлектрической активности головного мозга без пароксизмальности; результаты исследования вызванных потенциалов свидетельствовали о демиелинизирующе-аксональном поражении проводников головного и спинного мозга и зрительных нервов (увеличение латентностей соматосенсорных потенциалов n. tibialis и n. medianus, снижение корковых ответов больше с левого полушария, замедление проведения зрительной афферентации с обеих сторон, больше слева). При допплерографии - нарушение венозного оттока по базальным венам.
При МРТ головного мозга обнаружены множественные очаги демиелинизации размерами от 3 до 10 мм, локализующиеся в белом веществе обоих полушарий перивентрикулярно и субкортикально, в стволе, полушариях и ножках мозжечка, мозолистом теле. Общее количество очагов более 20. Три очага накапливают контраст. Часть очагов имеет гипоинтенсивный сигнал на Т1-ВИ. Единичные очаги в области моста и ножек мозжечка. При МРТ шейного отдела спинного мозга были выявлены очаги демиелинизации, не накапливающие контраст на уровне шейных сегментов протяженностью 4-7 мм. Умеренное расширение III желудочка до 7 мм.
Результаты исследования ЦСЖ стандартными методами: общий белок 0,31 г/л, цитоз 10·106/л. Фракционирование методом гель-фильтрации: ВМФ - 0,28 г/л, НМФ - 0,31 г/л, соотношение ВМФ/НМФ - 0,9. Альбумин ЦСЖ - 8,2 мг/дл, IgG ЦСЖ - 3,46 мг/дл. При расчете индексов установлено: альбумин сыворотки - 48,0 г/л, IgG сыворотки - 16,59 г/л, альбуминовый индекс - 1,7, иммуноглобулиновый индекс - 2,1, ИИС IgG - 1,22, основной белок миелина - 4,5 нг/мл.
Больной было назначено противовирусное, патогенетическое, симптоматическое лечение. Было достигнуто улучшение состояния больной и она была выписана домой через 1,5 мес после поступления в институт с существенным регрессом неврологических симптомов. Диагноз при выписке: лейкоэнцефалит, вызванный смешанной герпесвирусной инфекцией, хроническое течение.
Через 5 мес наступило обострение заболевания с развитием клинической картины ретробульбарного неврита и правостороннего гемипареза. При МРТ наблюдалось появление новых очагов демиелинизации. При лабораторном исследовании выявлено нарастание концентрации основного белка миелина до 6,2 нг/мл. Анализ ЦСЖ: общий белок - 0,29 г/л, цитоз - 5·106/л, альбумин - 13,4 мг/дл, IgG - 6,42 мг/дл. В сыворотке крови: альбумин - 44 г/л, IgG - 9,16 г/л, альбуминовый индекс - 3,05; иммуноглобулиновый индекс - 7,0; ИИС IgG - 2,3. Перечисленные изменения характерны для РС. Дополнительное проведение изоэлектрофокусирования позволило выявить олигоклональные полосы в ЦСЖ. Больной поставлен диагноз РС с рецидивирующе-ремиттирующим течением.
В представленном случае заболевание отличалось стертым течением с преходящими нарушениями чувствительности в конечностях и последующей нехарактерной для РС манифестацией в виде эпилептического приступа. Данные лучевого и нейрофизиологического обследования позволили выявить распространенный демиелинизирующий процесс в структурах головного и спинного мозга с вовлечением зрительных нервов (по данным зрительных вызванных потенциалов). Полученные лабораторные данные уже при первой госпитализации свидетельствовали о разрушении основного белка миелина. В связи с выявленными результатами вирусологического исследования больной было назначено лечение, позволившее добиться значительного регресса основных неврологических симптомов. Рецидивирующий характер заболевания подтвердил диагноз РС.
Полученные в настоящем исследовании данные позволяют предполагать, что в патогенезе демиелинизирующих заболеваний ЦНС у детей принимают участие различные механизмы, включая нарушение проницаемости ГЭБ, интратекальное воспаление и иммунопатологические реакции, индуцированные инфекционным агентом. При остром течении заболевания проницаемость ГЭБ наиболее высокая по сравнению с затяжным и хроническим развитием болезненного процесса. Разрушение белого вещества головного мозга и дальнейшее повреждение ГЭБ способствуют проникновению различных белков в межклеточное пространство и появлению очаговых изменений на МРТ. Вероятно, повреждение миелиновых оболочек приводит к нарушению нейронального взаимодействия, нейродегенерации, появлению в ЦСЖ дополнительных белковых и пептидных компонентов, в свою очередь оказывающих патологическое воздействие на ЦНС. Полученные результаты свидетельствуют о большом диагностическом значении исследования ЦСЖ и белковых индексов, позволяющих оценить характер и тяжесть ДЗ, а также возможном использовании их для прогноза заболевания. Значимыми для прогнозирования исхода острого течения ДЗ являются концентрации IgG в ЦСЖ, иммуноглобулиновый индекс и ИИС иммуноглобулинов.