Ишемический инсульт (ИИ) — важнейшая медицинская и социальная проблема, так как его последствия обусловливают высокий уровень смертности и инвалидизации. Наряду с вопросами лечения и реабилитации больных актуальным является вопрос профилактики заболевания, которая предполагает выделение группы лиц, имеющих высокий риск возникновения ИИ [1].

Особую группу риска составляют пациенты с метаболическим синдромом (МС). Им присущи следующие характеристики: повышенное артериальное давление (АД), инсулинорезистентность и/или повышенный уровень глюкозы крови, абдоминальное ожирение, дислипидемия. Зачастую у таких пациентов повышен уровень мочевой кислоты, С-реактивного белка (СРБ), изменен гормональный профиль. Все эти факторы запускают и поддерживают формирование атеросклероза — одной из основных причин сердечно-сосудистых заболеваний. В исследовании M. Sala и соавт. [2] у пациентов с МС методом нейровизуализации (магнитно-резонансная томография) было обнаружено бессимптомное ишемическое повреждение головного мозга.

У пациентов, перенесших инсульт, широко применяется определение сывороточных белков — маркеров поражения нервной ткани, к которым относятся нейрональная специфическая енолаза (НСЕ), глиальный фибриллярный кислый протеин (GFAP), матриксная металлопротеиназа-9 (ММП-9).

НСЕ — фермент, участвующий в реакциях гликолиза. Он содержится в цитоплазме и дендритах нейронов и нейроэндокринных клетках [3]. Повышение уровня НСЕ обычно отражает выраженность дисфункции гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) и демонстрирует высокую прогностическую ценность в отношении исхода ишемического инсульта [4]. Наивысшая концентрация НСЕ наблюдается через 4—8 ч после повреждения мозга и прямо пропорционально коррелирует с тяжестью нейронального повреждения [5].

GFAP — глиальный фибриллярный кислый протеин, являющийся иммуногистохимическим маркером линии глиальных клеток [6]. Концентрация GFAP в сыворотке крови нарастает 1—2 дня и возвращается к норме к 3-й неделе, так как после повреждения астроциты отвечают астроглиозом и быстрым синтезом GFAP [7].

ММП относятся к семейству эндопептидаз, основной биологической ролью которых является деградация внеклеточного матрикса [8]. В мозговой ткани экспрессируется в основном ММП-9 [9]. Цитокины, воздействуя на астроциты и микроглию, стимулируют синтез неактивных ММП-9 [10]. После активации ММП-9 вовлечена в следующие процессы: повреждение капилляров, поддержание воспалительного процесса, дисфункция ГЭБ, модулирования процессов апоптоза и некроза, усугубление ишемизации и геморрагической трансформации [11]. При повреждениях церебральной ткани возникает увеличение ММП-9 в крови, которое коррелирует с размером очага повреждения. Некоторые исследователи [8] предполагают, что ММП-9 играет особенно важную роль в формировании ишемического очага повреждения мозговой ткани [8].

Данных об определении НСЕ, GFAP, ММП-9 у пациентов с МС до манифестации инсульта в доступной нам литературе найдено не было.

Цель исследования — определение у пациентов с МС маркеров повреждения головного мозга — НСЕ, GFAP, ММП-9 и оценка их прогностической ценности при ИИ.

Было проведено одномоментное поперечное аналитическое исследование. Оно осуществлялось в течение 2013—2015 гг. в Караганде. Выборку составили пациенты из контингента больных Центра первичной медико-санитарной помощи № 2 Караганды (ПМСП). Пациенты с ИИ наблюдались в Областном медицинском центре Караганды.

Критерии включения и исключения приведены в табл. 1.

Исследование включало в себя анкетирование, измерение антропометрических данных и лабораторное обследование. Использовалась следующая информация: пол, возраст, этническая принадлежность, данные антропометрических и лабораторных исследований, необходимых для диагностики МС и определения маркеров НСЕ, GFAP и ММР-9.

Систолическое АД (САД) и диастолическое АД (ДАД) измеряли при помощи тонометра с обязательным соблюдением требований для правильной регистрации А.Д. Измерения окружности талии проводили сантиметровой лентой, результаты оценивали в сантиметрах. Забор проб крови для лабораторных анализов осуществляли у всех больных из локтевой вены натощак в стандартных условиях. Биохимические исследования крови проводили в лаборатории ПМСП с обязательным внешним и внутренним контролем. Кровь анализировали на биохимическом анализаторе BioSystemA-15 с использованием реагентов фирмы «Vital». Определение маркеров НСЕ, GFAP и ММП-9 проводили в Лаборатории коллективного пользования Карагандинского государственного медицинского университета (КГМУ). Кровь собирали вакуумными системами Vacutainer с гелем для отделения сыворотки. После забора кровь в первый час центрифугировали и транспортировали в ЛКП для дальнейшего исследования. Лизированные образцы исключали из исследования. Для определения маркеров использовали следующие наборы реагентов: NSE ELISA («Fujirebio»), Human GFAP ELISA («BioVendor»), Human MMP-9 ELISA («Bender MedSystems»). Иммуноферментный анализ проводили на роботе Tecan Evolizer 100. Результаты оценивали для НСЕ в мкг/л, для GFAP и ММР-9 в нг/мл.

Биохимические исследования показателей липидного спектра крови включали определение общего холестерина (ОХС), триглицеридов (ТГ), холестерина липопротеидов высокой и низкой плотности (ХС ЛПВП и ХС ЛПНП) стандартными методами на биохимическом анализаторе. Результаты оценивали в ммоль/л. Определение глюкозы крови (ГК) проводили после 12-часового голодания забором капиллярной крови из пальца экспресс-методом при помощи глюкометра Optium Xceed фирмы MEITER. Результаты оценивали в ммоль/л.

Диагностирование метаболического синдрома осуществляли по критериям IDF (2005): абдоминальное ожирение (окружность талии у мужчин >94 см, у женщин >80 см) и любые два из следующих признаков: 1) ТГ≥1,7 ммоль/л; 2) ХС ЛПВП у мужчин <1,03 ммоль/л, у женщин <1,29 ммоль/л или гиполипидемическая терапия; 3) САД≥130 или ДАД≥85 мм рт.ст. или антигипертензивная терапия; 4) гликемия натощак ≥5,6 ммоль/л [12].

Исследование было одобрено этическим комитетом КГМУ.

Начальная выборка включала 224 человека, окончательная — составила 157 человек, так как из нее были исключены пациенты без данных биохимического анализа крови или одного из компонентов МС, а также те, чья кровь подверглась лизису. В числе 157 больных было 54 (34,4%) мужчин и 103 (65,6%) женщин.

Основными были две группы — пациенты без ОНМК и с И.И. Как видно из табл. 1 и представлено на рисунке, они были разделены на четыре группы.

1-ю группу (контрольная) составили 38 здоровых людей. Критериями включения в нее были возраст от 50—80 лет, нормальное АД, ИМТ в пределах 18,5—25,0, показатели биохимического анализа крови, соответствующие норме. 2-ю группу представляли 39 пациентов с МС. В 3-ю группу вошли 44 пациента с ИИ в возрасте от 50—80 лет. 4-ю группу составили 36 пациентов с ИИ и М.С. Пациенты, испытавшие ИИ, наблюдались в первые 12—72 ч после манифестации. Забор крови для определения НСЕ производили в первые 12 ч, для определения GFAP и ММП-9 — в первые 24—72 ч, согласно рекомендациям к наборам реагентов.

Статистическую обработку материала проводили с помощью пакета программ SPSS 20 (SPSS Inc, Chicago, IL). Проверку нормальности распределения осуществляли с помощью описательной статистики, квантильных диаграмм и критерия Колмогорова—Смирнова. Исходя из того, что не во всех группах данные подчинялись нормальному закону распределения и присутствовал категориальный признак (наличие МС), были выбраны методы непараметрические и не реагирующие на характер распределения. Различия концентраций маркеров в четырех группах оценивали при помощи критериев Краскела—Уоллиса, Стьюдента и Манна—Уитни в зависимости от характера расспределения признака. Связь между возникновением инсульта, МС и маркерами крови определяли методом многомерного логистического регрессионного анализа, в котором событие «инсульт» учитывалось в виде бинарной переменной отклика. Независимые переменные вводили способом форсированного ввода. Рассчитывали нескорректированные (нβ) и скорректированные (сβ) коэффициенты регрессии (β) с 95% Д.И. Критический уровень значимости (р) при проверке статистических гипотез принимали за 0,05.

Результаты определения изучавшихся показателей по группам приведены в табл. 2. Параметры, распределение которых явилось нормальным, описаны с помощью средних значений и стандартного отклонения (SD), а с распределением, отличным от нормального, — медианой и 25 и 75 перцентилями.

Так как выборка разделена на четыре группы и распределение изучаемых признаков НСЕ, GFAP и ММП-9 не во всех группах являлось нормальным, для сравнения без инфляции ошибки второго рода использовали непараметрический тест для трех и более групп — H-test с определением критерия Краскела—Уоллиса. Результаты анализа приведены в табл. 3.

По результатам проведенного Н-теста сделан вывод о различии показателей во всех группах. Наибольший интерес представляет сравнение 1-й и 2-й, 2-й и 3-й, 3-й и 4-й групп. Это было необходимо для оценки влияния МС на концентрацию маркеров. Н-тест, так же как дисперсионный анализ, не показывает, между какими именно группами присутствуют различия, поэтому проведено сравнение с помощью t-критерия Стьюдента и критерия Манна—Уитни (в соответствии с законом распределения величины в группе). Результаты проведенных тестов приведены в табл. 4.

Из данных табл. 4 можно сделать следующие выводы: 1) в 1-й и 2-й группах различия концентраций НСЕ статистически значимы, в то время как GFAP и ММП-9 не значимы; 2) между 2-й и 3-й группами различия концентраций GFAP и ММП-9 статистически значимы, а НСЕ не значимы, т. е. у пациентов с МС уровень НСЕ выше, чем у здоровых и соответствует таковому у пациентов с инсультом; 3) значимых различий концентраций маркеров между 3-й и 4-й группами нет.

Маркеры GFAP и ММР-9 не показали различий в 1-й и 2-й группах. Различия были значимы между парами групп, где произошел инсульт (3-я и 4-я группы) и не было ИИ (1-я и 2-я группы).

Для изучения возможной связи между МС и повышенным уровнем НСЕ был проведен логистический регрессионный анализ с дихотомической переменной М.С. Он позволил установить следующие показатели такой связи: β — 0, 266; ОШ — 1,305; 95% ДИ — 1,111; 1,532; р=0,001. Согласно этим данным, при наличии МС НСЕ будет увеличиваться в 1,305 раза с уровнем значимости р=0,001.

Для изучения возможной связи между МС, повышением уровня НСЕ и ОНМК эти переменные были включены в модель логистического регрессионного анализа. Маркеры GFAP и ММП-9 в дальнейший анализ включены не были, так как не имели различий в 1-й и 2-й группах. Результаты представлены в табл. 5.

Из результатов проведенного логистического анализа следует, что наличие МС увеличивает вероятность возникновения инсульта в 1,254 раза с р=0,479. Уровень значимости будет достигать необходимого значения (0,05) при увеличении объема выборки. Повышение у пациента уровня НСЕ увеличивает вероятность ИИ в 1,555 раза (на каждую единицу НСЕ) с уровнем значимости р<0,001. Учитывая наличие у пациента двух факторов — увеличение НСЕ и МС, вероятность возникновения инсульта возрастает в 2,937 раза, р<0,001.

Согласно проведенным исследованиям можно утверждать, что у пациентов с МС был повышен уровень такого маркера повреждения нервной ткани, как НСЕ.

Во 2-й группе имело место значимое увеличение концентраций НСЕ по сравнению с контролем. Однако различия между 2-й и 3-й группами незначимы. Из этого следует, что у пациентов с МС наблюдается такое же нейрональное повреждение, как у пациентов с И.И. Это подтверждается данными логистического регрессионного анализа, где обнаружена взаимосвязь между наличием МС и повышением концентрации НСЕ.

Не наблюдалось значимых различий GFAP и ММР-9 в 1-й и 2-й группах, в то время как между 2-й и 3-й группами различия были существенными. Следовательно, можно говорить о «необходимости» наличия острого процесса для повышения концентрации в крови этих маркеров.

Значимых различий между 3-й и 4-й группами не наблюдалось, это свидетельствует о том, что наличие МС при ИИ не влияет на концентрацию маркеров.

Из результатов нашего исследования следует вывод о возможности развития бессимптомного ишемического повреждения мозговой ткани и нарушения целостности ГЭБ у пациентов с М.С. Значительный выход НСЕ через поврежденные плазматические мембраны клеток мозга свидетельствует об интенсивности нарушений клеточных мембран нейронов мозга. Отсутствие повышения уровня GFAP у больных 2-й группы мы связываем с угнетающим действием ишемии на астроцитарные клетки и отсутствием некротического очага. Значимые различия ММП-9 у пациентов с МС и инсультом объясняются отсутствием острого процесса во 2-й группе. Тем не менее можно говорить о присутствии «мягкой» ишемии и «чем длительнее период мягкой ишемии, тем короче — тяжелой» [13].

Острая церебральная ишемия приводит к повреждениям нейронов, активации микроглии и астроцитозу. Ответ астроцитов наступает с первых минут ишемии и характеризуется снижением синтеза GFAP, в то время как его повышение происходит через 6—10 ч в астроцитах, окружающих очаг ишемического повреждения [14]. Через 1 ч после острой ишемии в нейронах происходят группировка гетерохроматина, расширение эндоплазматического ретикулума, вакуолизация и набухание митохондриального матрикса. Это приводит к разрушению клетки и выходу НСЕ в кровоток. При острых ишемических поражениях головного мозга развивается некроз клеток, но при «мягкой» ишемии клетки погибают за счет апоптоза [13].

Известно, что апоптоз — это механизм гибели, позволяющий клеткам разрушаться без признаков воспаления и высвобождения ДНК. Инициируется апоптоз через 1—2 ч после ишемии. Спустя 2 ч после повреждения в ишемизированном мозге обнаруживаются подвергшиеся апоптозу 90—95% нейронов, 5—10% астроцитов и не более 1% эндотелиальных клеток [16]. При этом количество клеток в состоянии апоптоза максимально увеличивается через 24—48 ч после ишемии. Процессы апоптоза поддерживаются еще около 4 нед.

По данным M. Sala и соавт. [2], повреждение головного мозга у пациентов с МС имеет диффузный характер и ассоциируется со степенью его прогрессирования. Авторы показали, что сумма факторов риска МС приводит к микроструктурным повреждениям белого и серого веществ головного мозга и скорее связано с диффузными, нежели глобальными макроструктурными изменениями или процессами демиелинизации. Обнаруженные диффузные изменения в микроструктуре серого вещества головного мозга являются результатом ишемии.

Результаты одного из исследований [12] показали, что МС ассоциирован с тремя бессимптомными поражениями головного мозга: ишемическим повреждением, очагами перивентрикулярной гиперинтенсивности и поражением подкоркового белого вещества. Авторы считают, что метаболические изменения, сопровождающие МС, приводят к поражению артерий головного мозга, а в дальнейшем — его бессимптомному повреждению. Исследователи предлагают использовать связь компонентов МС и бессимптомного повреждения головного мозга как диагностический инструмент для прогнозирования и предотвращения ИИ.

Суммируя данные литературы и проведенного нами исследования, можно предположить, что факторы риска у пациентов с МС приводят к бессимптомному повреждению нейронов головного мозга ввиду «мягкой ишемии». Оно не приводит к некрозу клеток, тем не менее инициирует и поддерживает диффузный апоптоз нейронов. Это и является причиной повышенной концентрации НСЕ. Поскольку апоптоз не запускает массивных воспалительных и деструктивных реакций и отсутствует очаг ишемического повреждения, то концентрации GFAP и ММП-9 не отличаются от таковых в контроле. Нейроспецифические маркеры у пациентов с МС определялись впервые. Чтобы сопоставить полученные результаты с данными литературы, необходимо продолжить исследования, используя методы нейровизуализации и определение нейроспецифических маркеров.

Определение НСЕ в клинике позволит выявить бессимптомное повреждение головного мозга у пациентов с высоким риском возникновения ИИ (пациенты с МС) без применения дорогих и часто недоступных методов нейровизуализации в скрининговых обследованиях. Кроме того, разработанная нами ранее методика прогнозирования инсульта, основанная на математической модели 35 факторов риска, может быть дополнена определением НСЕ, что позволяет повысить точность прогноза. Сейчас эта скрининговая методика применяется для определения вероятности возникновения инсульта в ПМСП (Караганда, Казахстан).

Преимущества проведенного исследования заключаются в том, что изучалось влияние МС на концентрации маркеров НСЕ, GFAP и ММП-9 в группах с произошедшим инсультом и без манифестации события. Впервые в Казахстане изучена связь между бессимптомным поражением головного мозга и метаболическим синдромом посредством определения НСЕ.

Недостатком исследования является отсутствие возможности проведения параллельного обследования пациентов с МС и участников контрольной группы методами нейровизуализации (КТ/МРТ). Дальнейшие исследования будут выполняться с учетом описанных выше пунктов.

Научной новизной проведенного исследования является установление связи между наличием МС и повышением концентрации НСЕ. Это свидетельствует о наличии бессимптомного ишемического повреждения нейронов и нарушении целостности ГЭБ, что предполагает необходимость нейропротективного лечения у пациентов с МС до манифестации острого нарушения мозгового кровообращения. Наряду с основной терапией, направленной на снижение веса и АД, нормализацию уровня глюкозы и холестерина с целью профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, считаем целесообразным проводить нейропротективное лечение.

Конфликт интересов отсутствует.