Мягкое когнитивное снижение амнестического типа (aMCI) в настоящее время рассматривается как возможный наиболее ранний (додементный) клинический этап болезни Альцгеймера (БА) — самой частой причины деменции у лиц старше 65 лет. Диагноз aMCI устанавливается на основании нейропсихологического тестирования, жалоб на нарушения памяти и другие когнитивные дисфункции со стороны пациента, подтвержденные его родственниками или близкими, при отсутствии выраженных расстройств повседневной активности больного, исключении других возможных причин когнитивных нарушений.

Представляет большую важность поиск маркеров риска развития деменции при aMCI. По данным современной литературы, одним из факторов, способствующих прогрессированию нейродегенерации, вызывающей aMCI и в дальнейшем БА, является скрытая активация воспалительного ответа в центральной нервной системе (нейровоспаление) [1, 2]. В последние годы получены свидетельства связи между системными иммунными реакциями и избыточной активацией клеток микроглии (основа нейровоспаления), имеющей место уже на ранних стадиях БА, в том числе при aMCI [3]. В связи с этим важны изучение характера изменений показателей иммунитета при данном синдроме и поиск иммунологических маркеров риска прогрессирования aMCI в деменцию. Тем не менее работ, в которых бы комплексно оценивалось состояние иммунитета при aMCI, в литературе немного, а в существующих исследованиях больные с aMCI обычно рассматриваются как иммунологически однородная группа. Но учитывая многофакторный характер патогенеза aMCI, возможность различных исходов синдрома и неоднородность показателей иммунитета у больных, по данным литературы, можно предполагать наличие нескольких вариантов aMCI, в том числе по типу изменений иммунитета, что важно для прогнозирования развития когнитивных расстройств.

В одной из предыдущих работ нами [4] были изучены содержание провоспалительных цитокинов и противовоспалительных белков, а также уровень показателей гуморального и клеточного иммунитета при различных стадиях когнитивных расстройств альцгеймеровского типа. Были обнаружены значимые различия в зависимости от стадии когнитивных расстройств по уровню цитокинов IL-1β и TNFα, а также по ряду показателей клеточного иммунитета. Также была выявлена неоднородность синдрома aMCI по характеру и выраженности нарушений иммунитета. С учетом этих результатов целью исследования на данном этапе работы было изучение показателей иммунитета и системного воспаления для выявления иммуновоспалительных фенотипов синдрома мягкого когнитивного снижения, предварительной оценки их связи с выраженностью когнитивных расстройств и прогнозом.

Материал и методы

В исследование были включены 100 больных с диагнозом aMCI (1-я группа) в возрасте от 54 до 84 лет (средний — 72,6±4,6 года), 45 — с БА (2-я группа) на стадии мягкой (n=17), умеренной (n=12) и тяжелой (n=16) деменции, в возрасте от 64 до 86 лет (средний — 74,3±5,7 года), и 40 здоровых без когнитивных нарушений (3-я группа), сопоставимых с основными группами по полу и возрасту.

Критериями включения больных в основные группы были диагноз БА согласно критериям NINCDS/ADRDA либо диагноз aMCI в соответствии с критериями MCI по R. Petersen и J. Touchon [5], оценка по шкале Хачински ≤4 баллов; оценка ≤10 баллов по гериатрической шкале депрессии.

У 20 больных с aMCI исследовали иммунологические параметры и когнитивные функции в динамике через 6 мес и 1 год наблюдения. Через 1 год наблюдения у 3 из 20 больных развилась БА, в 4 случаях значимо ухудшились когнитивные функции без развития БА. В 13 случаях состояние больных оставалось стабильным, без выраженного ухудшения. Подробные клинические результаты были представлены ранее [6].

Перед включением в исследование пациенты и их родственники знакомились с протоколом исследования и подписывали форму добровольного информированного согласия. Исследование получило одобрение этического комитета Научного центра психического здоровья.

Сывороточный уровень цитокинов (IL-1β, IL-2, IL-4, IL-8, IL-10, IFNα, IFNγ, IL-12), С-реактивного белка (СРБ), циркулирующих иммунных комплексов и иммуноглобулинов (Ig A, M, G) определяли с помощью ИФА («Цитокин», «Вектор Бест», «ХЕМА», «BenderMedsystems»). Параметры клеточного иммунитета оценивали методом проточной цитометрии, используя моноклональные антитела для иммунофенотипирования к антигенам дифференцировки CD3, CD4, CD8, CD16, CD19, CD21, CD45, CD56 (Becton Dickinson). Нарушения когнитивных функций оценивали с использованием стандартизированных нейропсихологических шкал: CGI (Clinical Global Impression — шкала общего впечатления), краткой шкалы оценки психического статуса (MMSE, Mini-Mental State Examination), MoCA-test (Монреальская шкала оценки когнитивных функций), BNT (Frontal assessment battery — батарея лобной дисфункции).

Для статистической обработки применяли программное обеспечение Exel («Microsoft», 2010), Statistica 10 («StatSoft», 2010). Результаты по группам представляли в виде средних величин с 95% доверительными интервалами. Для оценки достоверности различий использовали Т-критерий Стьюдента, считая различия между показателями статистически значимыми при p<0,05. Для оценки корреляций использовали коэффициент корреляции Пирсона.

Результаты

Исследование уровней сывороточных маркеров системного воспаления показало, что у 66 больных с aMCI и у 18 больных БА имелись признаки низкоуровневого системного воспалительного ответа: увеличение концентрации СРБ >5 мг/л (чаще при aMCI) и/или концентрации двух провоспалительных цитокинов (IL-1β, IL-8, TNFα) и более. Уровень СРБ >5 мг/л обнаружен у 45 из 100 больных с aMCI, в 3 из 12 случаев БА в стадии мягкой деменции, в 1 из 10 случаев БА в стадии умеренной деменции, в 5 из 13 случаев БА в стадии тяжелой деменции. Средний уровень хемокина IL-8 у обследованных больных не отличался от нормы из-за высокой вариабельности (табл. 1). Оценка гуморального иммунитета выявила, что при тяжелой БА уровень IgG был существенно ниже значений группы контроля (p<0,05), кроме того, был повышен уровень IgA (p<0,05), а при aMCI и ранней деменции достоверных изменений гуморального иммунитета в среднем по группам не было. При БА средней тяжести уже у ¹/₂ больных уровень IgG был заметно ниже показателей здоровых. Параметры клеточного иммунитета у больных с когнитивными расстройствами в среднем изменялись мало, но уровень NK-клеток был заметно выше у больных БА при ранней и умеренной деменции и ниже — при тяжелой деменции (табл. 1).

Таблица 1. Показатели клеточного, гуморального иммунитета и уровень основных цитокинов у пациентов с болезнью Альцгеймера и мягким когнитивным снижением амнестического типа по сравнению с контрольной группой

Примечание. Здесь и в табл. 4: * — достоверные различия по сравнению с контрольной группой.

С учетом данных литературы о роли уровня IgG в антиинфекционном иммунитете (инфекции могут быть триггером в инициации нейровоспаления), позитивном эффекте длительной терапии донорским IgG больных с БА, а также уменьшения его содержания у больных с утяжелением когнитивных расстройств большое значение придавалось уровню этого иммуноглобулина в крови. Иммунологические показатели у больных с aMCI существенно отличались в зависимости от наличия системного воспаления и уровня IgG, в связи с чем для дальнейшего анализа были выделены 4 группы больных (табл. 2). Выделенные группы достоверно не различались по среднему возрасту больных и возрасту начала заболевания.

Таблица 2. Подгруппы больных с aMCI по наличию низкоуровневого системного воспаления и уровню общего IgG

В табл. 3 представлены данные оценки иммунологических показателей (клеточный и гуморальный иммунитет, маркеры системного воспаления) у больных aMCI в зависимости от наличия системного воспаления и уровня IgG.

Таблица 3. Показатели иммунной защиты в зависимости от наличия системного воспаления и от уровня IgG у больных aMCI

У 29 больных с aMCI повышение маркеров низкоуровневого системного воспаления сочеталось с содержанием IgG >10 г/л (1-я группа). Как видно из табл. 3, у них содержание Т-хелперов (CD3+CD4+) было повышено по сравнению с контролем (см. также рис. 1, а), в то время как количество Т-цитотоксических лимфоцитов (CD3+CD8+), напротив, имело тенденцию к уменьшению. Количество естественных киллеров CD3-CD16+CD56+ NK, CD3-CD19+ B-клеток соответствовало контрольным значениям, а содержание CD3+CD16+CD56+TNK-клеток проявляло тенденцию к повышению. Кроме того, уровень цитокинов IFNα, IL-1β, TNFα повышался в этой подгруппе по сравнению с контролем, подтверждая активацию системного воспаления, в то время как концентрация наиболее важных цитокинов Тх1-звена адаптивного иммунитета, IL-2 и IFNγ, была снижена (рис. 1, б).

Рис. 1. Показатели клеточного иммунитета (а) и уровень основных цитокинов (б) у больных aMCI, имеющих признаки системного воспаления без недостаточности гуморального иммунитета.

Здесь и на рис. 2—4: * — достоверные различия по сравнению с контрольной группой.

У 37 больных aMCI отмечалось повышенное содержание маркеров системного воспалительного ответа в сочетании с низким уровнем IgG <10 г/л (2-я группа). У этих больных выявлены некоторые признаки функциональной недостаточности как гуморального, так и клеточного звена адаптивного иммунитета. В то же время, несмотря на достаточно выраженные признаки системного воспаления, у них не было увеличения количества T-хелперов (CD3+CD4+) и В-клеток (CD3-CD19+) по отношению к контролю, а уровень CD3+CD8+ Т-клеток проявлял тенденцию к снижению (рис. 2, а). Содержание CD3-CD16+CD56+ NK-клеток у части больных этой группы повышалось, но не было увеличения экспрессии маркера активации HLA-DR этими клетками. Кроме того, уровень TNK-клеток (CD3+CD16+CD56+) был достоверно выше контрольных значений. Содержание провоспалительных IFNα, IL-1β и противовоспалительного цитокина IL-10 было увеличено, в то время как уровень IL-2, IFNγ, IL-4, обеспечивающих механизмы адаптивного иммунного ответа, оставался неизменным (рис. 2, б).

Рис. 2. Показатели клеточного иммунитета (а) и уровень основных цитокинов (б) у больных aMCI, имеющих признаки системного воспаления с недостаточностью гуморального иммунитета.

В 3-й группе у 17 больных без выраженных признаков системного воспаления и с уровнем IgG >10 г/л в среднем был нормальный уровень CD4+ и CD8+ Т-клеток (рис. 3, а). Содержание CD3-CD19+В-клеток в среднем соответствовало контрольным значениям. В то же время количество естественных киллеров CD3-CD16+CD56+ и цитотоксических лимфоцитов CD3+CD8+ у этих больных проявляло тенденцию к снижению. Уровень активированных экспрессирующих HLA-DR CD3-CD16+CD56+HLA-DR+ NK-клеток и CD3+HLA-DR+ активированных T-клеток был несколько ниже, чем в контрольной группе. Уровень большинства исследованных цитокинов был нормальным, повышалось только содержание Th2-цитокина IL-4, имеющего нейропротективные свойства (рис. 3, б).

Рис. 3. Показатели клеточного иммунитета (а) и уровень основных цитокинов (б) у больных aMCI, не имеющих признаков системного воспаления и недостаточности гуморального иммунитета.

Показатели иммунитета у 17 больных без повышения уровня маркеров системного воспаления, но с содержанием IgG <10 г/л проиллюстрированы на рис. 4. Количество CD3+CD4+ Т-хелперов, CD3+CD8+ Т-цитотоксических лимфоцитов, а также CD3-CD19+ В-клеток не отличалось от контроля (рис. 4, а). Общий уровень CD3-CD16+CD56+ NK-клеток также был нормальным, хотя при этом содержание активированных HLA-DR+ NK-клеток было выше, чем в контрольной группе. Определение концентрации цитокинов выявило, что по сравнению с контрольными значениями повышалось содержание провоспалительного цитокина IL-1β (рис. 4, б).

Рис. 4. Показатели клеточного иммунитета (а) и уровень основных цитокинов (б) у больных aMCI, имеющих признаки гуморальной недостаточности без системного воспаления.

Таким образом, для больных aMCI, имевших повышение уровня маркеров системного воспаления, был характерен дисбаланс параметров адаптивного иммунитета, который преимущественно затрагивал механизмы противовирусной защиты и был в наибольшей степени выражен у больных со снижением уровня IgG <10 г/л. У больных без значимых признаков системного воспаления отмечались более сбалансированные показатели адаптивного иммунитета. У таких больных при уровне IgG <10 г/л имели место небольшие изменения клеточного иммунитета, которые можно рассматривать как компенсаторные: повышение уровня CD3-CD19+ B-клеток, увеличение количества активированных CD3-CD16+CD56+ NK-клеток.

Анализ вариантов иммунологических нарушений у больных группы сравнения, в которую вошли 29 больных БА на стадии мягкой и умеренной деменции, показал, что уровень маркеров системного воспаления был повышен у 15 больных, у 14 он оставался в пределах нормы. У больных без системного воспаления уровень IgG был ниже 10 г/л более чем в ¹/₂ случаев, средний уровень IgG составил у них 975,36±164,53 г/л. При этом у больных БА, имевших признаки системного воспаления, уровень IgG во всех случаях был >10 г/л (среднее значение 17,07±2,07 г/л), что отличало их от группы aMCI, указывая на активацию гуморального звена реактивности механизмов гуморального иммунитета при БА на стадии мягкой и умеренной деменции (табл. 4).

Таблица 4. Показатели иммунной защиты в зависимости от наличия низкоуровневого системного воспаления при БА

Оценка взаимосвязи выраженности когнитивных расстройств с иммунологическими нарушениями у больных БА группы сравнения показала, что имелась достоверная отрицательная корреляция количества баллов по шкале MMSE с уровнем провоспалительного цитокина TNFα (r=–0,62) и противовоспалительного цитокина IL-10 (r=–0,75). Количество баллов по шкале FAB также отрицательно коррелировало с уровнями TNFα (r=–0,54) и IL-10 (r=–0,77). Таким образом, повышение уровня медиатора воспаления TNFα, а также увеличение концентрации IL-10, которое может являться ответной реакцией на системное воспаление, ассоциировалось при БА в стадии мягкой и умеренной деменции с большей выраженностью когнитивных нарушений, включая проявления лобной дисфункции.

Динамика когнитивных нарушений в зависимости от иммунологических показателей была изучена у 20 больных с aMCI в течение 1 года наблюдения. Оказалось, что у всех 7 больных, у которых в ходе наблюдения развилась БА или выраженная отрицательная динамика когнитивных функций, при первичном обследовании были признаки системного воспаления (повышение уровня С-реактивного белка до значений >5 г/л и увеличение уровня 2 и более провоспалительных цитокинов IL-1β, IL-8, TNFα выше значений «среднее ±95% доверительный интервал» в контрольной группе). В то же время из 13 больных, когнитивные функции которых через 1 год наблюдения оставались стабильными, эти признаки в начале наблюдения имелись лишь у 7 человек (p<0,05) (рис. 5). Таким образом, наличие системного воспаления в начале терапии являлось прогностически неблагоприятным при MCI.

Рис. 5. Изменения уровня общего IgG у пациентов с aMCI в ходе наблюдения в зависимости от динамики когнитивных функций через 1 год.

Результаты изучения динамики показателей гуморального иммунитета при aMCI показали, что у больных, имевших признаки системного воспаления в начале наблюдения, имелась связь между изменениями уровня IgG в ходе наблюдения и показателями когнитивных функций. Так, снижение IgG через 6 мес было маркером неблагоприятной динамики когнитивных функций. У 7 больных, у которых через 1 год наблюдения развилась БА или достоверное снижение когнитивных функций, через 6 мес уровень IgG снизился по сравнению с началом наблюдения и составил во всех случаях <10 г/л, в среднем 8,98±0,43 г/л (p<0,05). В то же время из 13 больных со стабильными показателями когнитивных функций через 1 год наблюдения IgG через 6 мес снизился лишь у 6 человек, причем в среднем его уровень составил 10,95±0,7 г/л — т.е. достоверно выше, чем у больных с ухудшением когнитивных функций или развитием БА через 1 год наблюдения (p<0,05) (см. рис. 5). Надо подчеркнуть, что ни у кого из обследованных больных со стабильными когнитивными функциями не было сочетания маркеров системного воспаления в начале наблюдения со снижением IgG до уровня <10 г/л в точке 6 мес.

Обсуждение

Проведенное комплексное исследование показателей иммунитета и системного воспаления у больных БА и aMCI выявило достоверное повышение уровней маркеров системного воспалительного ответа, а также нарушения гуморального и клеточного иммунитета у части больных. Иммунологические нарушения при aMCI были неоднородны, проведенный анализ данных позволил выделить четыре иммуновоспалительных фенотипа данного синдрома.

Одним из иммуновоспалительных вариантов при aMCI было сочетание маркеров системного воспаления со сниженным уровнем IgG <10 г/л (ниже показателей контроля). В условиях воспаления, которое может быть вызвано очагами вирусных или бактериальных инфекций, уровень цитотоксических Т-лимфоцитов CD3+CD8+ был снижен, не было увеличения количества T-хелперов (CD3+CD4+) и В-клеток (CD3-CD19+) по отношению к контролю, что позволяет говорить о некоторых признаках дисфункции клеточного и гуморального звена адаптивного иммунитета у этой группы больных. У 4 больных этой подгруппы в течение наблюдения развилось ухудшение когнитивных функций.

У больных, имеющих маркеры системного воспаления и уровень IgG >10 г/л, выявлены увеличение содержания Т-хелперов и повышение CD4+/CD8+ соотношения. Уровни IL-2 и IFNγ (продуцируются Т-хелперами 1-го типа) были достоверно ниже показателей группы контроля. Эти цитокины необходимы для эффективного противовирусного иммунитета. С учетом показанной ранее в литературе роли инфекции, вызванной вирусом простого герпеса [7—10], в развитии болезни Альцгеймера снижение противовирусной защиты у больных может иметь существенное клиническое значение. У отдельных больных (3 человека) этой подгруппы в течение наблюдения развилось ухудшение когнитивных функций.

Часть больных не имели всех признаков системного воспаления, а уровень IgG у них был >10 г/л. В этой группе в среднем не было увеличения содержания провоспалительных цитокинов IL-1β, TNFα, IFNα, повышался только уровень IL-4 (Th2-цитокин), угнетающего нейровоспаление и, по данным некоторых авторов, обладающего нейропротективным действием, препятствующим нейродегенерации [11]. Обращает на себя внимание снижение количества ЕК и цитотоксических лимфоцитов у этих больных. В группе преобладали мужчины, средний возраст был меньше на 6 лет, за время наблюдения у больных не отмечено прогрессирования когнитивного снижения. Мы предварительно рассматриваем этот фенотип как более благоприятный для прогноза.

Наконец, у еще одной подгруппы больных aMCI не было всех признаков системного воспаления (отмечалось только повышение уровня провоспалительного IL-1β), и содержание IgG было ниже 10 г/л. У этих больных выявлено увеличение NK-клеток и В-лимфоцитов. Увеличение количества В-клеток на фоне низкой продукции IgG (достоверно ниже показателей контроля) свидетельствует о функциональной недостаточности В-звена. У этих больных также не отмечалось прогрессирования когнитивных расстройств в течение наблюдения.

Таким образом, у больных aMCI наличие системного воспаления было связано с выраженным дисбалансом показателей адаптивного иммунного ответа, характеризовавшимся преобладанием функциональной недостаточности гуморального иммунитета либо дефицита механизмов противовирусного ответа.

Уровень IgG <10 г/л у больных aMCI расценивался нами как признак функциональной недостаточности гуморального иммунитета с учетом нескольких соображений. Это содержание IgG было достоверно ниже контроля. Во многих случаях уровень IgG <10 г/л сопровождался повышением маркеров системного воспаления, а также имел достоверную и выраженную ассоциацию с неблагоприятным прогнозом. Представляют интерес некоторые данные литературы о неблагоприятной роли дефицита IgG при болезни Альцгеймера. Так, в работе S. Marsh и соавт. (2016) у предрасположенных к БА мышей с сопутствующим комбинированным иммунодефицитом (мыши Rag-5xfAD) было более чем двукратное увеличение отложения амилоида-β в ЦНС, а введение IgG улучшало клиренс амилоидных отложений [12]. В клиническом исследовании [13] показано, что внутривенное введение иммуноглобулина G (ВВИГ) в дозе 0,4 г/кг в течение 2 нед благоприятно влияет на клиренс амилоида-β из ЦНС и иммунные показатели у части больных с БА (носители аллеля ApoE4, больные с умеренной деменцией). Лечение хорошо переносилось и не вызывало серьезных побочных эффектов [13]. В единственном рандомизированном двойном слепом исследовании, где изучался эффект ВВИГ при aMCI, показано, что 5 инъекций иммуноглобулина в дозе 0,4 г/кг 10% раствора 1 раз в 2 нед позволил добиться достоверного уменьшения атрофии мозга по данным МРТ в точке 12 мес после начала терапии, а также тенденции к уменьшению риска конверсии в БА в точке через 12 мес после начала терапии [14]. При этом работ, в которых ВВИГ назначался бы пациентам с aMCI с учетом выявленных у них иммунологических расстройств, в мировой литературе пока нет.

Хроническое системное воспаление, в том числе неинфекционной природы, по данным ряда авторов, является фактором риска возникновения aMCI и БА. Так, например, частота развития aMCI при дальнейшем наблюдении повышается у лиц, перенесших делирий [15, 16]. Сывороточный уровень провоспалительного цитокина IL-1β, по имеющимся данным, возрастает при БА и в меньшей степени при aMCI. При этом у больных с мультидоменнным aMCI, который включает снижение нескольких когнитивных функций, уровень IL-1β близок к таковому при БА [17]. У больных сахарным диабетом 2-го типа и сопутствующим aMCI уровень IL-1β в плазме крови выше, чем у больных диабетом без aMCI [18]. Показано, что моноциты больных БА экспрессируют повышенный уровень IL-1β. Кроме того, имеется связь между уровнями провоспалительных цитокинов IL-1β и IL-6 и риском БА у проживающих в домах престарелых лиц, перенесших эпизоды психического возбуждения [19].

Имеются сведения, что низкоуровневое системное воспаление способствует увеличению функциональных ограничений при когнитивных расстройствах Альцгеймеровского типа. Так, по данным одной из работ, повышение концентрации СРБ было связано с меньшими значениями показателей базовых видов активности в повседневной жизни у больных БА. Однако эта зависимость не была установлена при aMCI [20].

В данном исследовании нами показано, что повышение маркера системного воспаления TNFα и иммунорегуляторного цитокина IL-10 у больных БА в стадии мягкой и умеренной деменции связано с большей выраженностью когнитивных нарушений. Кроме того, получены важные предварительные данные о связи иммунологических изменений с клинической динамикой когнитивных расстройств у больных с додементной стадией БА (aMCI). Так, их прогрессирование в течение 1 года ассоциируется с лабораторными признаками системного воспаления в начале наблюдения в сочетании со стойким снижением уровня общего IgG. Эти данные подтверждают и дополняют результаты других исследователей: так, по данным А.Н. Симонова и соавт., оценка уровня маркеров воспаления и активации фагоцитов у пациентов с aMCI позволяет выявлять пациентов с высоким риском прогрессирования заболевания [21].

Изложенные результаты указывают на важность учета гетерогенности иммунологических расстройств у больных aMCI, а также анализа данных по группам больных, различающихся по иммуновоспалительным фенотипам. Принимая во внимание характер обнаруженных изменений параметров иммунитета и возможную связь этих изменений с показателями клинического прогрессирования, представляется важной оценка в дальнейших исследованиях влияния хронических вирусных и бактериальных инфекций, нарушений кишечной микрофлоры на клинический прогноз у больных aMCI при различных иммунологических вариантах этого синдрома. Также требуются более длительные исследования клинической значимости выявленных иммуновоспалительных фенотипов aMCI.

Таким образом, выполненная работа позволила получить новые данные о характере системного воспаления и иммунных нарушений при синдроме мягкого когнитивного расстройства и болезни Альцгеймера, об их связи с клиническим течением, показала важность и перспективность дальнейших иммунологических исследований в изучении когнитивных расстройств альцгеймеровского типа.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.