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.

Шилов Ю.Е.

ФГБНУ «Научный центр психического здоровья»

Мирошниченко И.И.

ФГБНУ «Научный центр психического здоровья»

Неоптерин как потенциальный биомаркер в психоневрологии

Авторы:

Шилов Ю.Е., Мирошниченко И.И.

Подробнее об авторах

Просмотров: 2486

Загрузок: 74


Как цитировать:

Шилов Ю.Е., Мирошниченко И.И. Неоптерин как потенциальный биомаркер в психоневрологии. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2020;120(10):125‑129.
Shilov YuE, Miroshnichenko II. Neopterin as a potential biomarker in neuropsychiatry. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2020;120(10):125‑129. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/jnevro2020120101125

Рекомендуем статьи по данной теме:
Вли­яние сим­пто­мов деп­рес­сии на пос­тмор­бид­ную адап­та­цию па­ци­ен­тов, пе­ре­нес­ших SARS-CoV-2-ин­фек­цию (оцен­ка с по­зи­ции мо­де­ли муль­ти­мор­бид­нос­ти). Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2023;(3):70-74
Осо­бен­нос­ти пси­хо­эмо­ци­ональ­ной сфе­ры и ка­чес­тва жиз­ни у па­ци­ен­тов с вес­ти­бу­ляр­ной миг­ренью. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2023;(4):48-52
Кли­ни­ко-пси­хо­ло­ги­чес­кий про­филь и ка­чес­тво жиз­ни па­ци­ен­тов с пос­тко­вид­ным син­дро­мом. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2023;(4):53-58
Вли­яние мо­тор­ных и ве­ге­та­тив­ных на­ру­ше­ний на вы­ра­жен­ность бо­ле­во­го син­дро­ма у па­ци­ен­тов с I—III ста­ди­ями бо­лез­ни Пар­кин­со­на. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2023;(4):59-67
Роль вос­па­ле­ния в раз­ви­тии ди­абе­ти­чес­кой по­ли­ней­ро­па­тии и воз­мож­ность его кор­рек­ции. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2023;(4):68-71
Оп­ти­ми­за­ция ле­че­ния деп­рес­сии наз­на­че­ни­ем этил­ме­тил­гид­рок­си­пи­ри­ди­на сук­ци­на­та (Мек­си­кор). Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2023;(4):78-84
Пог­ра­нич­ное расстройство лич­нос­ти в юно­шес­ком воз­рас­те: осо­бен­нос­ти пси­хо­па­то­ло­гии и за­ко­но­мер­нос­ти те­че­ния. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2023;(4):91-97
Вли­яние зна­чи­мых стрес­со­вых со­бы­тий на те­че­ние пер­вич­ных це­фал­гий. Рос­сий­ский жур­нал бо­ли. 2023;(1):26-32
Уро­вень ин­тер­лей­ки­на-10 у па­ци­ен­тов с ге­па­ти­том и цир­ро­зом пе­че­ни ал­ко­голь­ной эти­оло­гии. До­ка­за­тель­ная гас­тро­эн­те­ро­ло­гия. 2023;(1):29-36
Пре­дик­то­ры за­мед­лен­но­го те­че­ния ра­не­во­го про­цес­са у па­ци­ен­тов с из­бы­точ­ной мас­сой те­ла. Плас­ти­чес­кая хи­рур­гия и эс­те­ти­чес­кая ме­ди­ци­на. 2023;(2):42-46

Не вызывает сомнений целесообразность поиска предикторов или маркеров развития неврологических и психических заболеваний, а также методов их ранней диагностики, лечения и профилактики [1]. Среди потенциальных биомаркеров выделяют мозговой нейротрофический фактор [2], тромбоцитарный серотонин [3], N-ацетиласпартат [4], гомоцистеин [5]. Одним из возможных биомаркеров является также неоптерин (НЕО).

НЕО — промежуточный продукт биосинтеза тетрагидробиоптерина (BH4), важнейшего кофермента, участвующего в ряде биохимических реакций в организме, а также индикатор клеточного иммунного ответа. НЕО обладает высокой биологической и химической инертностью, и его определение в биологических жидкостях организма позволяет оценить общее состояние иммунной системы. Поскольку в последние годы одним из главных патогенетических звеньев в развитии психических заболеваний считают хроническое системное воспаление, в частности нейровоспаление [6], то можно предполагать высокий потенциал НЕО в качестве биомаркера в психиатрии.

НЕО — продукт метаболизма пуринового нуклеозида гуанозинтрифосфата (ГТФ). Биотрансформация ГТФ происходит последовательно с участием ферментов гуанозинтрифосфат-циклогидроксилазы-1 (ГТФ-ЦГ-1), 6-пирувоил-тетрагидробиоптеринсинтазы (6-ПТПС) и сепиаптеринредуктазы (СР). Основной продукт этих превращений — BH4 — важнейший кофактор нескольких монооксигеназ, таких как фенилаланин 4-гидроксилаза, тирозин 3-гидроксилаза, триптофан 5-гидроксилаза, участвующих в синтезе нейротрансмиттеров: дофамина, норадреналина, адреналина, серотонина [7] (см. рисунок). Кроме того, BH4 необходим для оптимального функционирования NO-синтаз — группы ферментов, ответственной за продукцию радикала оксида азота (NO) из аргинина [8, 9]. НЕО продуцируется активированными моноцитами/макрофагами после стимуляции интерфероном-γ (ИФН-γ), секретируемым активированными T-лимфоцитами [10]. При активации интерфероном-γ индуцируется первый фермент в синтезе BH4 — ГТФ-ЦГ-1. Однако в связи с существенно более низкой активностью фермента 6-ПТПС в макрофагах человека происходит накопление неоптерина [11].

Метаболические пути с участием птеринов.

IFN-γ — интерферон-γ; TNF-α — фактор некроза опухоли α, ИДО — индоламин 2,3-диоксигеназа; ТрГ — триптофан 5-гидроксилаза; ГТФ-ЦГ-1 — гуанозинтрифосфат-циклогидроксилаза-1; 6-ПТПС — 6-пирувоил-тетрагидробиоптеринсинтаза; СР — сепиаптеринредуктаза; ФАГ — фенилаланин 4-гидроксилаза; ТГ — тирозин 3-гидроксилаза; ХИН — хинолиновая кислота; 3-ГК — 3-гидроксикинуренин; ГТФ — гуанозинтрифосфат; ДГНТФ — 7,8-дигидронеоптерин-трифосфат; ПТГП — 6-пирувоил-тетрагидроптерин; BH4 — тетрагидробиоптерин; L-ДОФА — диоксифенилаланин.

Установлено, что повышенное содержание НЕО в биологических жидкостях организма (в сыворотке крови, спинномозговой жидкости, моче) имеет место при разных заболеваниях, в патогенезе которых определенную роль играют иммунные клеточные реакции [12—14]. К таким заболеваниям относятся вирусные заболевания и инфекции, обусловленные внутриклеточными бактериями и паразитами, аутоиммунные заболевания, такие как ревматоидный артрит, системная красная волчанка, злокачественные новообразования, реакции отторжения трансплантированных органов, лейкодистрофия с поражением белого вещества мозга, соматизированные депрессивные расстройства, нейродегенеративные заболевания и др. Повышенный уровень НЕО рассматривается также как один из факторов риска возникновения когнитивных нарушений при болезни Альцгеймера [15].

Содержание неоптерина в крови здоровых варьирует в зависимости от возраста, пристрастия к курению, артериального давления и индекса массы тела [16].

В настоящее время принято считать, что хроническое системное воспаление играет большую роль в патогенезе таких психических заболеваний, как депрессия [17, 18], шизофрения [19], биполярное расстройство [20], расстройства аутистического спектра [21, 22]. В связи с этим следует принимать во внимание, что хроническая активация иммунной системы влияет на биосинтез нейротрансмиттеров иначе, чем острое воспаление. Согласно одному из механизмов, длительное формирование активных форм кислорода, таких как супероксид-анион (О2), истощает антиоксидантные системы, в том числе BH4. Содержание BH4 снижается, вследствие чего нарушается функционирование BH4-зависимых ферментов, что способствует снижению синтеза дофамина, норадреналина, адреналина и серотонина. Кроме того, NO, продуцируемый NO-синтазами, коферментом которых является BH4, оказывает ингибирующее действие на еще один важный фермент, задействованный при психопатологиях, — индоламин 2,3-диоксигеназу (ИДО) — скорость-лимитирующий фермент кинуренинового пути метаболизма триптофана. При дефиците BH4 снижается ингибирующее влияние оксида азота на фермент ИДО, что вместе с повышением экспрессии этого фермента провоспалительными цитокинами способствует активации кинуренинового пути, повышенной продукции нейротоксических метаболитов кинуренина, таких как хинолиновая кислота (ХИН) и 3-гидроксикинуренин (3-ГК), а также снижению доступности триптофана для синтеза серотонина [23]. Поэтому уровень НЕО может служить индикатором дефицита моноаминергической системы, приводящего к нарушению моноаминергической нейротрансмиссии, являющейся важным компонентом в механизме развития неврологической и психической патологии.

Большой интерес представляют результаты исследований, показывающие связь генетических особенностей ферментов биосинтеза BH4 с психическими заболеваниями, особено в аспекте выбора наиболее эффективной фармакотерапии. В серотонинергических нейронах содержание BH4 строго регулируется специальным белком — обратным регулятором ГТФ-ЦГ-1. В одном из исследований [24] была выявлена связь двух однонуклеотидных полиморфизмов промотора гена этого белка с более выраженным клиническим ответом на селективный ингибитор обратного захвата серотонина флуоксетин по сравнению с действием трициклического антидепрессанта — нортриптилина. В другом исследовании [25] эти же авторы обнаружили два однонуклеотидных полиморфизма промотора гена СР, которые связаны с биполярным расстройством и, кроме того, лучшей реакцией больных на лечение антидепрессантами из группы селективных ингибиторов обратного захвата серотонина.

Существует ряд исследований, касающихся связи НЕО с аффективной патологией. В одном из исследований [26] была установлена связь повышенного уровня НЕО с тяжестью депрессии [26]. В другой работе [27] у пациентов, которые перенесли два депрессивных эпизода и более, его уровень был выше, чем у пациентов с первым приступом и здоровых. Есть также данные о том, что повышенный уровень НЕО является предиктором развития депрессии в течение 6 мес после ишемического инсульта [28]. Кроме того, в одной из работ [29] была установлена связь уровня НЕО с тяжестью мании при биполярном расстройстве у мужчин.

Заслуживает внимания ряд работ, посвященных исследованию уровня НЕО у больных шизофренией. В одном из них [30] был измерен уровень НЕО в сыворотке крови у больных шизофренией в стадии обострения заболевания и периоде ремиссии. У пациентов был выявлен достоверно более высокий уровень НЕО по сравнению со здоровыми как в период обострения, так и после улучшения психического состояния. При этом уровни НЕО у пациентов, принимавших и не принимавших нейролептики, после клинического улучшения достоверно не различались. Уровень НЕО в периоде клинической ремиссии отрицательно коррелировал с выраженностью психопатологических симптомов по шкале PANSS и положительно — с лечением нейролептиками в острой стадии заболевания. Важно, что в этом исследовании было исключено влияние инфекционных заболеваний и аутоиммунной патологии. В другой работе [31] сывороточный НЕО, суммарное количество антиоксидантов нитритов и тиолов определялись у пациентов с шизофренией до и после лечения. Уровень НЕО у пациентов до лечения был достоверно выше, чем у здоровых. После лечения нейролептиками имели место снижение уровня НЕО и повышение содержания антиоксидантов. Имеется также исследование [32], в котором была ретроспективно выбрана группа больных шизофренией и аффективным расстройством, у которых отсутствовали какие-либо клинические и нейрохимические проявления воспаления. Пациентов сравнивали по уровню НЕО в цереброспинальной жидкости (ЦСЖ) и показателям функции гемато-цереброспинального барьера. Исследование показало, что уровень НЕО в ЦСЖ не коррелирует с дисфункцией гемато-цереброспинального барьера, в связи с чем было высказано предположение, что НЕО поступает в ЦСЖ из мозга (допускают, что повышение уровня НЕО в ЦСЖ связано с активацией микроглии).

Есть еще группа заболеваний, патогенез которых связывают с активацией клеточного иммунитета. Речь идет об аутизме — хроническом расстройстве, возникающем вследствие нарушения развития головного мозга. Поскольку НЕО является индикатором активации клеточного иммунного ответа, возникли предположения, что изменения уровня НЕО могут иметь в этих случаях диагностическую значимость. В одном из исследований [33] повышение уровня НЕО в сыворотке крови в группе пациентов с аутизмом было подтверждено.

Что касается нейродегенеративных заболеваний, то в этом отношении привлекают внимание данные, относящиеся к болезни Альцгеймера (БА). Установлено, что повышение уровня НЕО является одним из факторов риска возникновения когнитивных нарушений при БА. Даже на ранних стадиях пациенты с БА имеют достоверно более высокий уровень НЕО в плазме крови, чем индивидуумы с синдромом мягкого когнитивного снижения и здоровые. Кроме того, была выявлена статистически значимая корреляция между уровнем НЕО и уровнями IFN-γ и IL-6 [14]. Более того, имеются данные, что уровень НЕО в сыворотке повышается по мере прогрессирования заболевания и отрицательно коррелирует с показателями по шкале когнитивной оценки CERAD (Consortium to Establish a Registry for Alzheimer’s Disease) [15].

Особый интерес представляет способность НЕО отражать фармакокинетику стимуляторов иммунного эффекта при их поступлении в организм человека. Проведено пилотное исследование кинетики интерферона-α в образцах сыворотки крови человека, после однократного подкожного введения иммобилизованной формы при поэтапной эскалации доз от 0,7 до 2,0 мкг/кг. Установлен линейный характер фармакокинетики в изученном диапазоне, что выражается в возрастании величин площади под фармакокинетической кривой и максимальной концентрации интерферона-α, пропорциональной увеличению дозы препарата. Параллельно в полученных образцах измерялся уровень НЕО. Базальный уровень НЕО (до введения интерферона) составлял в среднем 4,9±0,7 нмоль/л. В дальнейшем происходило дозозависимое увеличение концентрации НЕО до 33,2±0,7 нмоль/мл при верхней дозе интерферона-α, после чего происходило моноэкспоненциальное снижение концентрации НЕО до первоначальных значений. Сходные результаты были получены при изучении кинетики конъюгатов интерферона с полиэтиленгликолем [34]. Приведенные данные свидетельствуют, что НЕО может служить суррогатным биомаркером фармакокинетики экзогенных интерферонов и, возможно, иных препаратов, стимулирующих клеточный иммунитет. Кроме того, есть потенциал использования его в качестве кинетического маркера при лечении психических заболеваний. Еще одним приложением для использования НЕО служит фармакодинамический мониторинг в том случае, если лекарственная процедура носит немедикаментозный характер. В качестве примера можно упомянуть измерения содержания НЕО в ЦСЖ при электросудорожной терапии депрессии [35].

Представленные в обзоре данные свидетельствуют об актуальности исследования содержания НЕО в биологических жидкостях организма у пациентов с психическими заболеваниями для разработки диагностических и прогностических тестов или в качестве фармакодинамического маркера действия лекарственных веществ. Измерение НЕО в крови более предпочтительно по причине малой болезненности процедуры отбора пробы по сравнению с измерением в ЦСЖ. Различия в содержании НЕО в сыворотке и плазме крови в среднем составляет 5,2 нмоль/л. Концентрации НЕО в ЦСЖ несколько ниже, чем в сыворотке и плазме крови [36]. Нормальные значения и верхние пределы зависят от возраста [16].

Наиболее распространенные методы для измерения НЕО в биологических образцах — радиоиммунный анализ (РИА), иммуноферментный (ИФА) анализ и высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ). Методы определения с помощью РИА и ВЭЖХ хорошо коррелируют, и метод РИА успешно используется на практике для рутинного определения больших серий образцов сыворотки [37, 38]. Однако наибольший интерес представляют методы с использованием тандемной хромато-масс-спектрометрией [39, 40]. Они не только обладают высокой чувствительностью и селективностью, но и позволяют определять в одной пробе несколько веществ, включая эндогенные и лекарственные вещества. В психиатрии актуальным является является одновременное определение концентраций лекарственных веществ (например, антидепрессанты, нейролептики), НЕО, а также нейротоксических и нейропротекторных метаболитов кинуренинового пути метаболизма триптофана.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

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.