Болезнь Альцгеймера (БА) — наиболее частая причина деменции у лиц старше 65 лет [1]. Развитию БА предшествуют додементные когнитивные расстройства (ДКР): легкое (додементное или преддементное) когнитивное снижение (pre-mild cognitive impairment, preMCI), а затем умеренное (мягкое) когнитивное снижение (mild cognitive impairment, MCI). MCI — гетерогенный клинический синдром с нарушением когнитивных функций (при относительно сохранной повседневной деятельности), отмечаемым самим больным или его близкими, но не достигающим деменции, что подтверждается нейропсихологическими тестами [2]. У пациентов с preMCI выраженность симптомов не достигает значений, характерных для MCI, в том числе по нейропсихологическим тестам. Надо отметить, что в русскоязычных публикациях и классификациях МКБ-10, МКБ-11 для MCI используется термин «умеренное когнитивное расстройство с уточнением монодоменного амнестического дефицита или мультидоменного дефицита (в нескольких когнитивных сферах) с ухудшением памяти», а для preMCI — «легкое когнитивное расстройство» [2]. Наибольший риск БА отмечается при амнестическом подтипе MCI (aMCI) — около 15% за год, однако в части случаев при aMCI когнитивные функции остаются стабильными и деменция не развивается [3, 4].
Очень важным направлением исследований в клинической нейронауке остается поиск маркеров риска прогрессирования когнитивных нарушений до уровня деменции. Наибольшее количество таких работ посвящено структурной магнитно-резонансной томографии (МРТ) и другим методам нейровизуализации, а также определению амилоида-β (Аβ) и тау-белка в ликворе и крови [5, 6]. Как маркеры прогрессирования при ДКР изучали нейропептиды, аминокислоты, их метаболиты, медиаторы иммунитета и воспаления [7—9]. На данный момент общепризнанных доступных методов раннего прогнозирования деменции при preMCI и MCI нет [10—12].
Структурная МРТ — неинвазивный и доступный метод оценки нейродегенерации при когнитивных расстройствах [11], который входит в клинические рекомендации Ассоциации болезни Альцгеймера Института старения США для диагностики БА [13] и рекомендован федеральными клиническими рекомендациями Минздрава России при ДКР. По данным МРТ, на начальных этапах атрофия затрагивает структуры медиальных височных долей коры больших полушарий, в первую очередь энторинальную кору и гиппокамп, затем — медиальную височную, парагиппокампальную, веретеновидную извилины и полюс височной доли. Далее в нейродегенеративный процесс вовлекаются и другие структуры лимбической системы: амигдала, обонятельные луковицы, поясная извилина. Уменьшение объема гиппокампа и миндалины приводит к расширению хориоидальной и гиппокамповой щелей, височных рогов желудочков, а по мере прогрессирования заболевания изменения распространяются на другие отделы мозга [14]. Для клинической практики востребованы маркеры МРТ, прогнозирующие прогрессирование симптомов на стадии ДКР, однако корреляция между исходными данными МРТ и прогрессированием когнитивного дефекта требует дальнейших исследований [11].
Патогенез БА очень сложен и до конца не расшифрован, важную роль в нем играют старение, пол и генетические факторы, включая склонность к воспалительной реакции и нарушениям иммунной регуляции. Развитию и прогрессированию нейродегенерации предшествует хроническое нейровоспаление вследствие отложения нейротоксичных агрегатов Aβ и нейрофибриллярных клубков фосфорилированного тау-белка в ЦНС и активации микроглии и астроцитов с высокой секрецией провоспалительных цитокинов и свободных радикалов. Нейровоспалению способствуют предшествующие травмы, нарушения кровоснабжения и системное воспаление [15]. В патогенезе БА участвуют митохондриальная и синаптическая дисфункции, нарушения аутофагии, эксайтотоксичность глутамата, накопление мутаций ДНК и аутоиммунные нарушения, которые могут провоцироваться и поддерживаться нарушением гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) и глимфатической системы, а также инфекциями, дисбалансом микробиоты кишечника, легких и факторами окружающей среды [16]. Хроническое воздействие металлов, поллютантов и биотоксинов (вырабатываемых бактериями, грибками и вирусами) способствует ухудшению когнитивных функций и патофизиологическим нарушениям, связанным с БА [17]. Надо отметить, что все вышеперечисленные факторы нарушают функционирование иммунной системы, а ее дисфункция и системное воспаление способствуют развитию и поддержанию хронического нейровоспаления, а также прогрессированию ДКР [18]. В ряде работ показано, что при БА нарушены функции иммунной системы, которые ассоциированы с когнитивным снижением и клиническим статусом и в зависимости от стадии БА могут меняться с течением времени нелинейным образом [19, 20]. Исследования параметров иммунитета для прогнозирования риска развития БА немногочисленны. Так, показана возможность различения больных БА и здоровых на основании уровня провоспалительных цитокинов в моче [7]. Больные с MCI с самыми высокими значениями нейтрофилов и лимфоцитов крови имеют более высокий риск конверсии в БА [21]. Нами показано, что риск прогрессирования когнитивных расстройств при MCI ассоциирован с уменьшением уровня иммуноглобулина G (IgG) в динамике на фоне активации системного воспаления [8].
С учетом высокой значимости воспалительных процессов в патогенезе БА мы предположили, что междисциплинарный подход с включением в него исследований иммунитета позволит выделить значимые маркеры прогноза, отражающие ответ на нейрореабилитацию и риск прогрессирования когнитивной недостаточности при ДКР. Для анализа были выбраны ключевые маркеры воспаления, клеточного иммунитета и нейротрофического фактора мозгового происхождения (BDNF). BDNF играет важную роль в обучении, памяти, регуляции настроения, способствует нейро- и глиогенезу, регулирует синаптическую пластичность. Он может преодолевать ГЭБ, и, вероятно, возможен ретроградный транспорт BDNF с периферии в ЦНС. Предполагают, что BDNF — одна из ключевых молекул в нейроиммунных взаимодействиях при воспалительных заболеваниях [22]. BDNF секретируется активированными иммунными клетками крови, а также клетками глии ЦНС (микроглией и астроцитами), но его связь с нейровоспалением и нейродегенерацией изучена недостаточно [23].
Цель работы — изучение связи параметров иммунитета и системного воспаления с показателями структурной МРТ у пациентов с ДКР в динамике курса нейрокогнитивной реабилитации для поиска кандидатных маркеров ее эффективности.
Материал и методы
В основную группу вошли 49 пациентов с ДКР с мнестическими нарушениями (F06.77 и F06.78 по МКБ-10, 6D71 и 6D71 по МКБ-11), которые проходили курс реабилитации в Клинике памяти ГБУЗ ПКБ №1 ДЗМ (табл. 1).
Таблица 1. Социально-демографические и клинические характеристики пациентов с ДКР и добровольцев контрольной группы (m±стандартное отклонение)
| Показатель | ДКР (n=49) | Контроль (n=19) |
| Возраст, годы | 71,55±6,83 | 65,47±3,32 |
| Пол, женский/мужской | 46/3 | 16/3 |
| Годы образования | 14,8±2,3 | 14,4±2,8 |
| Сахарный диабет 2-го типа, n | 6 | 5 |
| Гипертоническая болезнь II—III стадии, n | 19 | 6 |
Критерии включения: возраст от 60 лет и старше, наличие дефицита функционирования в ведущих когнитивных сферах (память, восприятие, мышление, внимание) с жалобами на на снижение эпизодической памяти (на недавние события), трудности сосредоточения во время беседы, при чтении или освоении новых навыков, при выражении мыслей, эпизодически — при поиске пути домой. Также выявлялись опасения интеллектуального снижения и ухудшения памяти в будущем, нарастания трудности в обучении новому, ограничений в профессиональном развитии, замедления темпа и инициации нестандартной и сложной когнитивной деятельности, освоения сложных навыков, испытывали сложности при одновременном выполнении различных видов действий, что считается важными симптомами ДКР [24]. В группу контроля вошли 19 добровольцев сходного возраста, не имеющих когнитивных расстройств, с общим баллом по Монреальской когнитивной шкале (MoCA) ≥25, отсутствием выраженных иммуновоспалительных нарушений (уровень C-реактивного белка >5,0 г/мл и общего IgG >16,0 г/л).
Критерии исключения: депрессия, тревожное расстройство, эпилепсия, острые нарушения мозгового кровообращения, черепно-мозговая травма, тяжелые соматические и неврологические заболевания в стадии обострения/декомпенсации, деменция, острые и обострения хронических инфекционных заболеваний.
Перед включением в исследование пациенты и их родственники были ознакомлены с протоколом исследования и подписали форму добровольного информированного согласия. Исследование было одобрено локальным Этическим комитетом при ГБУЗ Москвы «Психиатрическая клиническая больница №1 им. Н.А. Алексеева» Департамента здравоохранения Москвы (протокол №6 от 11 августа 2023 г.).
Длительность курса реабилитации составляла 5 нед, продолжительность занятий — 100 ч. После этапа диагностики по стандартизированной программе Клиники памяти проводилась нейрореабилитация в очно-полудистанционном режиме в условиях ограничений из-за COVID-19: очно — 1 раз в неделю (когнитивный тренинг, психотерапия) и дистанционно — самостоятельное ежедневное выполнение заданий, направленных на поддержание и самореабилитацию когнитивных функций, в том числе с использованием специально разработанной программы «Ясный ум», доступной на портале Клиники памяти (Ясный-ум.рф). Реабилитационный этап включал групповые занятия, проводимые специалистами полипрофессиональной бригады. В каждую группу закрытого типа включали 8—9 человек с учетом возраста и профиля когнитивных функций. Первый модуль когнитивных тренировок, «психообразование», длился 1 нед. В течение последующих 2—6 нед проводились нейрокогнитивные тренировки по 60 мин 2 раза в день, занятия по адаптивным психическим тренировкам, психотерапия, лечебная гимнастика. Когнитивные тренинги были направлены на системное воздействие на высшие психические функции, а не восстановление определенного навыка. Они были объединены по модульному принципу: коррекция мышления и воображения; коррекция мнестической деятельности, нарушений памяти; коррекция внимания и восприятия; арт-терапия для пациентов с MCI; когнитивная разминка — коррекция праксиса и гнозиса. В каждом занятии предусматривались упражнения на все основные психические функции для восстановления зрительно-пространственного распознавания, мнестических, кинестетических, тактильных и соматогностических функций, внимания, целеполагания, контрольных функций. Тренировки проводились на основе принципа постепенного усложнения задач и многократной практики выполнения структурированных заданий. Проводилась психотерапия, включающая методы когнитивно-поведенческой, телесно-ориентированной, экзистенциальной психотерапии, терапии творческим самовыражением, нервно-мышечной релаксации и психодрамы, адаптированные для пациентов пожилого и старческого возраста с когнитивным снижением. В утренние часы с участниками проводились занятия в виде комплекса лечебных физических упражнений — «адаптивной физической культуры» оффлайн или онлайн [25].
Иммунологические исследования включали определение уровня иммуноглобулинов (Ig A, M, G), C-реактивного белка (CRP) и нейротрофина BDNF в сыворотке крови методом ИФА с использованием наборов производства ООО «ХЕМА», Россия, «R&D Systems», США. Уровень циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) определяли методом иммунного турбодиметрического анализа с использованием коммерческих наборов (ООО «ХЕМА», Россия). Показатели клеточного иммунитета исследовали методом проточной многоцветной цитометрии с моноклональными антителами к антигенам дифференцировки CD3, CD16, CD56, CD45, CD4, CD19, CD8, HLA-DR, CD127 («Becton Dickinson», США).
Структурное исследование головного мозга проводили на базе ГБУЗ «ПКБ №1 им. Н.А. Алексеева» ДЗМ с использованием T1-взвешенной последовательности (TR=12 мс, TE=5 мс, 200 сагиттальных срезов, FOV 256 мм, FA 180°, TI=300 мс, размер воксела 1×1×1 мм3) на МР-томографе (Toshiba 1,5) 1,5 Тл. По анатомическим зонам определяли морфометрические показатели на основе программ freesurfer v6.0 и fastsurfer. Все расчеты проводились на кластере из двух вычислительных блоков следующей конфигурации каждый: ЦПУ: Intel Xeon 6 ядер; ОЗУ 64 Гб; накопитель: 1 Тб графический процессор: 3 NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti с 3584 ядрами Cuda, объем памяти 11 Гб, частота 1500 Мгц. Распараллеливание вычислений позволяет обрабатывать данные до 10 пациентов пакетом freesurfer v6.0 и до 10 пациентов fastsurfer одновременно.
Все пациенты и участники контрольной группы были включены в когортное обсервационное исследование, после курса реабилитации проводился постгоспитальный мониторинг — через 6 мес.
Для статистической обработки применяли программное обеспечение Excel («Microsoft», 2010), Statistica 10 («StatSoft», 2010). Нормальность распределения оценивали с помощью критерия Шапиро—Уилка. Результаты по группам представляли в виде средних со стандартными отклонениями (в случае клинических данных) или 95% доверительными интервалами. Для оценки достоверности различий по иммунологическим, морфометрическим, количественным социально-демографическим и клиническим параметрам использовали критерий Стьюдента при сравнениях между 2 группами и дисперсионный анализ (ANOVA) с последующими попарными сравнениями по критерию Стьюдента — при сравнениях между более чем 2 группами. Для оценки достоверности различий по качественным социально-демографическим и клиническим параметрам использовали точный критерий Фишера. Различия считали достоверными при p<0,05. Для поправки на множественную проверку гипотез использовали процедуру Беньямини—Хохберга. Для оценки корреляций использовали коэффициент корреляции Пирсона. Для оценки связи иммунологических показателей, клинических параметров и морфометрических показателей мозга с выраженностью когнитивных нарушений у пациентов с ДКР, обследованных в динамике, использовали метод множественной регрессии.
Результаты
Параметры иммунитета и системного воспаления при додементных когнитивных расстройствах
Исходно у 18 пациентов было существенное повышение уровня C-реактивного белка (в среднем до 14,64±5,15 мг/л, в контрольной группе 3,5±1,3 мг/л (p=0,03)) и основного защитного иммуноглобулина IgG (n=22). Нормальный уровень IgG (12,5—15,0 г/л) отмечен у 17 пациентов, невысокий (<12,5 г/л) — лишь у 10 (в среднем 10,55 г/л, в контрольной группе 13,51±1,10 мг/л). Содержание ЦИК было повышено у 31 пациента, составляя 194,6 условных единиц (У.Е.) и 96,3±18,2 У.Е. в контрольной группе (p<0,05). Только у 7 больных все эти показатели были в норме или на ее верхней границе, что отражает наличие системного воспаления при ДКР у большинства больных при отсутствии острых и обострения хронических инфекций.
Уровень BDNF у пациентов с ДКР был выше показателей контрольной группы — 1433±122 и 1160±90 пг/мл соответственно (p=0,006), что может отражать повышение потребности в трофических функциях на фоне воспалительного процесса. Обнаружено, что у пациентов с повышением BDNF (>1400 пг/мл, в среднем 1760±95 пг/мл, n=26), количество баллов по госпитальной шкале тревоги и депрессии (HADS) было выше (16,6±1,8 и 12,2±2,2 балла соответственно, p=0,005), чем у имевших нормальный его уровень (<1400 пг/мл, в среднем 1065±95 пг/мл, n=23).
Исследование клеточного иммунитета показало, что при ДКР было существенно повышено количество HLA-DR+ активированных естественных киллеров (NK-клеток), наблюдалась тенденция к более высокому содержанию NK, NK CD8+ и NKT-клеток (табл. 2).
Таблица 2. Содержание субпопуляций лимфоцитов у пациентов с ДКР (n=49) и в контрольной группе (n=19) (m±95% доверительный интервал)
| Показатель (%) | ДКР | Контроль |
| T-лимфоциты общие (CD45+CD3+) | 71,24±2,33 | 71,86±3,58 |
| T-хелперы (CD45+ CD3+CD4+) | 45,30±2,47 | 44,37±3,91 |
| T-цитотоксические лимфоциты (CD45+CD3+CD8+) | 22,26±2,23 | 25,00±3,45 |
| Активированные T-клетки (CD45+CD3+HLA-DR+) | 6,80±1,31 | 6,43±1,57 |
| Активированные T-хелперы (CD45+CD3+CD4+HLA-DR+) | 2,96±0,61 | 2,89±0,73 |
| Активированные цитотоксические T-клетки (CD45+CD3+CD8+HLA-DR+) | 3,52±0,79 | 3,29±0,89 |
| B-лимфоциты (CD45+CD3–CD19+) | 11,85±1,39 | 11,78±1,64 |
| NK-клетки (CD45+CD3-CD16+/CD56+) естественные киллеры | 16,31±2,03 | 13,06±2,30 |
| Активированные NK-клетки (CD45+CD3– HLA-DR+CD16+/CD56+) | 0,63±0,12 p=2,2·10–7 pa=2,4·10–6 | 0,22±0,07 |
| CD8 экспрессирующие NK-клетки (CD45+CD3-CD8+HLA-DR+CD16+/CD56+) | 4,74±0,91 p=0,0241 pa>0,05 | 3,33±0,67 |
| T-NK-клетки (CD45+CD3+CD16+/CD56+) T-клетки киллеры | 7,52±1,51 | 5,81±1,57 |
Примечание. Здесь и в табл. 3: pa — уровень значимости после поправки на множественные сравнения.
При изучении связи показателей иммунитета с выраженностью когнитивных нарушений при ДКР было выявлено, что при уровне MoCA 22—24 количество CD3-CD19+ B-клеток достоверно ниже, чем при баллах MoCA <22 и >24 (рис. 1). Это снижение может отражать переход B-лимфоцитов в ткани и созревание их в плазматические клетки, продуцирующие иммуноглобулины. У пациентов с уровнем MoCA <22 было уменьшено содержание двойных позитивных T-клеток (CD3+CD4+CD8+) и CD3+CD4highCD8low T-клеток по сравнению с контрольной группой (рис. 2).
Рис. 1. Содержание CD3-CD19+ B-клеток у больных ДКР в зависимости от количества баллов по MoCA и в контрольной группе.
Здесь и на рис. 2: столбцы слева направо MoCA <22, MoCA 22—24, MoCA >24, контроль.
Рис. 2. Содержание CD3+CD4+CD8+ T-клеток и CD3+CD4+high CD8+low T-клеток у больных ДКР в зависимости от количества баллов по MoCA и в контрольной группе.
* — достоверные различия с контрольной группой.
Одна из функций CD3+CD4+CD8+ T-клеток, в частности CD3+CD4highCD8low T-клеток, — участие в системе цитотоксичности за счет высокой секреции перфоринов и гранзимов. Снижение их содержания может отражать нарушение противовирусной защиты.
Морфометрические изменения мозга и выраженность когнитивных нарушений при ДКР
Был проведен анализ морфометрических изменений мозга при ДКР в зависимости от степени когнитивных нарушений (табл. 3). Наиболее выраженные и обширные структурные изменения мозга, включавшие уменьшение объема правого гиппокампа, правой и левой амигдалы, других структур лимбической системы, а также увеличение объема правого зрительного перекреста и правого бокового желудочка, отмечались у пациентов с количеством баллов MoCA <22. В отличие от них у пациентов с показателями MoCA 22—24 балла имело место только снижение толщины коры в области правой и левой верхних теменных извилин. Таким образом, ряд морфометрических нарушений мозга был специфичен для пациентов с уровнем MoCA <22 баллов. Указанные показатели, по-видимому, могут иметь прогностическую значимость, требуется их изучение в динамике.
Таблица 3. Морфометрические изменения мозга у пациентов с ДКР в зависимости от показателей MoCA по сравнению с контрольной группой
| Показатель | MoCA <22 (n=13) | MoCA 22—24 (n=15) | MoCA >24 (n=21) | Контроль (n=19) |
| Левая амигдала (объем), мм3 | 1076,1±130,6 p=0,0069 pa>0,05 | 1230,9±91,7 | 1261,9±86,3 | 1304,7±66,4 |
| Зрительный перекрест (объем), мм3 | 226,5±18,4 p=0,0009 pa=0,0405 | 188,2±14,2 | 192,3±17,2 | 174,4±20,8 |
| Правая амигдала (объем), мм3 | 1293,0±143,3 p=0,0017 pa=0,0383 | 1474,7±115,1 | 1535,0±68,9 | 1602,6±89,4 |
| Правый гиппокамп (объем), мм3 | 3182,8±251,8 p=0,0047 pa>0,05 | 3451,0±211,1 | 3619,0± 80,1 | 3664,8±162,4 |
| Правый боковой желудочек (объем), мм3 | 17 715±4540 p=0,0088 pa>0,05 | 16 652±4424 | 13 273±2820 | 10281±1787 |
| Правая верхняя теменная извилина (толщина), мм | 1,97±0,06 | 1,91±0,07 p=0,0061 pa>0,05 | 2,01±0,05 | 2,02±0,03 |
| Левая верхняя теменная извилина (толщина), мм | 1,98±0,06 | 1,95±0,04 p=0,0027 pa>0,05 | 2,01±0,04 | 2,05±0,03 |
Верхняя теменная извилина — область мозга, функции которой связаны с ориентацией в пространстве. Повреждения в этой зоне вызывают ухудшение результатов нейропсихологических тестов, требующих мысленной перестановки объектов в оперативной памяти, но не влияют на результаты тестов, требующих лишь извлечения информации из памяти. Возможно, специфичное снижение толщины коры в этой зоне у пациентов с результатами MoCA 22—24 балла указывает на наличие у них нарушений пространственной памяти, которые лишь частично отражает MoCA. В то же время данный результат не сохранял достоверность после коррекции на множественные сравнения, что указывает на необходимость его подтверждения в более крупных исследованиях.
Взаимосвязь морфометрических изменений мозга и уровня иммуноглобулина G при ДКР
С учетом полученных нами ранее данных о связи недостаточности гуморального иммунитета с прогрессированием додементных когнитивных нарушений [8] была проведена оценка связи структурных изменений мозга при ДКР с содержанием IgG. Выявлено, что у пациентов с показателями MoCA ≤24 и уровнем IgG <12,5 г/л отмечалось выраженное снижение средней толщины коры и среднего объема ряда зон мозга по сравнению с контрольной группой (табл. 4). У пациентов с такой же степенью снижения когнитивных функций (MoCA ≤24), но с нормальным и повышенным уровнем IgG (>12,5 г/л) (n=20) нейроанатомические изменения имели меньшие выраженность и достоверность (см. табл. 4).
Таблица 4. Морфометрические показатели мозга у пациентов с ДКР с количеством баллов MoCA ≤24 в зависимости от уровня общего иммуноглобулина G
| Показатель | IgG <12,5 г/л (n=8) | IgG >12,5 г/л (n=20) | Контроль (n=19) |
| Ростральная часть правой средней лобной извилины (толщина), мм | 2,07±0,02 p=0,0025 pa=0,034 | 2,14±0,06 | 2,15±0,04 |
| Правая постцентральная извилина (толщина), мм | 1,89±0,03 p=0,001 pa=0,023 | 1,86±0,10 p=0,019 | 2,01±0,06 |
| Правая верхняя теменная извилина (толщина), мм | 1,90±0,03 p=0,00009 pa=0,006 | 1,95±0,06 p=0,042 | 2,02±0,03 |
| Правая нижняя теменная извилина (толщина), мм | 1,99±0,06 p=0,003 pa=0,034 | 2,13±0,04 | 2,15±0,06 |
| Правая боковая затылочная извилина (толщина), мм | 1,98±0,05 p=0,003 pa=0,029 | 2,05±0,06 | 2,10±0,05 |
| Левая нижняя височная извилина (толщина), мм | 2,29±0,10 p=0,0018 pa=0,0306 | 2,53±0,07 | 2,55±0,07 |
| Левая язычная извилина (толщина), мм | 1,87±0,04 p=0,0004 pa=0,0136 | 1,99±0,05 | 2,01±0,05 |
| Левый боковой желудочек (объем), мм3 | 19690±3898 p=0,0038 pa>0,05 | 18324±4089 p=0,01 | 11471±2170 |
| Нижний рог левого бокового желудочка (объем), мм3 | 925±222 p=0,006 pa>0,05 | 914±291 p=0,02 | 495±111 |
| Левая область прилежащего ядра (объем), мм3 | 424±37 p=0,006 pa>0,05 | 447±48 | 507±39 |
| Правый боковой желудочек (объем), мм3 | 19 012±3409 p=0,00098 pa=0,0441 | 16 399±3873 p=0,014 | 10 281±1787 |
| Правая область прилежащего ядра (объем), мм3 | 376±35 p=0,0013 pa=0,0293 | 429±40 | 480±44 |
После поправки на множественные сравнения все различия по толщине коры, а также по объему правого бокового желудочка и правой области прилежащего ядра сохраняли достоверность.
Результаты подтверждают протективную роль IgG в развитии нейродегенерации и возможность использования этого показателя гуморального звена иммунитета в качестве потенциального маркера морфометрических изменений мозга у пациентов с ДКР.
Выделение маркеров эффективности нейрокогнитивной реабилитации при ДКР
Оценка когнитивных функций пациентов до и через 6 мес после курса нейрокогнитивной реабилитации показала, что они улучшились у большинства пациентов с ДКР, что выражалось в достоверном увеличении среднего количества баллов MMSE (рис. 3) (см. также [26]).
Рис. 3. Результаты нейропсихологического тестирования больных ДКР до и после курса реабилитации.
* — достоверность различий p<0,05. Левый столбец — MCI начальная точка, правый столбец — MCI 6 мес.
В целом стабильное состояние и улучшение когнитивных функций отмечалось у 65% пациентов, в 35% случаев было некоторое снижение этих функций согласно результатам по нейропсихологической шкале MoCA.
Исходный уровень BDNF достоверно не влиял на соотношение числа пациентов с улучшением или ухудшением в данной выборке, возможно, необходим анализ влияния его уровня в зависимости от возраста и других патогенетически важных особенностей заболевания.
Для выделения маркеров эффективности комплекса нейрореабилитации нами была изучена связь социально-демографических, иммунологических показателей и морфометрических параметров мозга, выбранных с учетом их ассоциаций с клиническими показателями, со степенью когнитивных нарушений (количество баллов MoCA) через 6 мес наблюдения методом множественной регрессии. В анализ вошли 43 пациента, имевшие наиболее полные показатели обследования в динамике (табл. 5).
Таблица 5. Модель множественной регрессии, оценивающая связь иммунологических показателей, клинических параметров и морфометрических показателей мозга с выраженностью когнитивных нарушений у пациентов с ДКР, обследованных в динамике (количество баллов MoCA через 6 мес наблюдения)
| Показатель | Стандартизированный коэффициент регрессии (β) | Стандартная ошибка β | Нестандартизированный коэффициент регрессии (B) | Стандартная ошибка B | t | p |
| Перехват | 38,681 | 6,536 | 5,918 | 0,000001 | ||
| Ig-G, г/л | 0,201 | 0,113 | 0,319 | 0,180 | 1,777 | 0,084059 |
| CD8+ NK-клетки (CD3-CD8+CD16+CD56+), % | 0,322 | 0,144 | 0,388 | 0,173 | 2,237 | 0,031599 |
| Возраст, годы | –0,588 | 0,114 | –0,364 | 0,071 | –5,138 | 0,000010 |
| NK-клетки (CD3-CD16+CD56+), % | –0,265 | 0,141 | –0,144 | 0,077 | –1,885 | 0,067565 |
| Правая амигдала (объем), мм3 | 0,287 | 0,112 | 0,005 | 0,002 | 2,563 | 0,014700 |
Результаты оценки мультиколлинеарности (наличие сильной корреляции между признаками) модели представлены в табл. 6. Оценка взаимных корреляций параметров, вошедших в регрессионную модель, показала, что во всех случаях коэффициент корреляции r составлял <0,7.
Таблица 6. Результаты оценки мультиколлинеарности регрессионной модели. Представлены взаимные коэффициенты корреляции параметров (r)
| Показатель | Ig-G (г/л) | CD8+ NK-клетки (%) | Возраст (годы) | NK-клетки (%) | Правая амигдала, объем (мм3) | MoCA через 6 мес (баллы) |
| Ig-G, г/л | 1,000 | 0,095 | –0,130 | 0,106 | 0,200 | 0,338 |
| CD8+ NK-клетки, % | 0,095 | 1,000 | 0,244 | 0,629 | 0,013 | 0,034 |
| Возраст, годы | –0,130 | 0,244 | 1,000 | 0,136 | –0,104 | –0,602 |
| NK-клетки, % | 0,106 | 0,629 | 0,136 | 1,000 | 0,044 | –0,109 |
| Правая амигдала (объем), мм3 | 0,200 | 0,013 | –0,104 | 0,044 | 1,000 | 0,380 |
| MoCA через 6 мес, баллы | 0,338 | 0,034 | –0,602 | –0,109 | 0,380 | 1,000 |
На основе полученных результатов построена прогностическая модель, имевшая характеристики: R=0,76; R2=0,57; R2 с поправкой =0,51; F=9,57; p<1·10–5; стандартная ошибка оценки: 2,93 (рис. 4).
Рис. 4. Фактические значения количества баллов по MoCA через 6 мес наблюдения у больных с ДКР (ось абсцисс) и значения, предсказанные моделью множественной регрессии (ось ординат).
r — коэффициент корреляции.
Модель с высокой достоверностью объясняла более 50% вариантности изучаемого признака и с высокой точностью предсказывала фактическое количество баллов по MoCA через 6 мес после курса реабилитации.
Обсуждение
В работе впервые было выявлено повышение количества активированных NK-клеток (HLA-DR+ NK-клетки), а также связь содержания CD8+ NK-клеток с динамикой когнитивных нарушений при ДКР. NK-клетки играют важную роль в контроле вирусной и внутриклеточной инфекции, в активации адаптивного иммунитета и регуляции активности CD3+CD4+ T-хелперов. Роль субпопуляций NK-клеток, в том числе экспрессирующих молекулу HLA-DR главного комплекса гистосовместимости (MHC) класса II, при заболеваниях ЦНС изучена мало. Показано, что их более высокий уровень коррелирует с хорошим прогнозом при рассеянном склерозе и регулирует нейровоспаление [27]. Результаты работы дают основание предположить нейропротективное действие CD8+ NK-клеток при ДКР.
В рамках данной работы была впервые обнаружена ассоциация содержания CD3-CD19+ B-клеток со степенью выраженности снижения когнитивных функций пациентов с ДКР, а также связь уровня IgG, основного класса иммуноглобулинов человека, с нейроанатомическими изменениями у пациентов и с динамикой когнитивных нарушений. Предполагают, что снижение с возрастом защитной функции IgG уменьшает клиренс Aβ в ЦНС и способствует развитию БА [28]. Показано, что внутривенное введение IgG в течение 1—2 лет уменьшает содержание Aβ в ЦНС, а также достоверно уменьшает атрофию мозга по данным МРТ и вероятность конверсии aMCI в БА [29]. Ранее мы показали, что устойчивое в динамике снижение уровня IgG прогностически неблагоприятно при MCI [8]. Выявленные ассоциации невысокого уровня IgG со снижением толщины коры в зонах лобной, теменной долей и лимбической системы при ДКР с количеством баллов MoCA ≤24 подтверждают его возможную патогенетическую и прогностическую роль при ДКР. В частности, выявлена связь невысокого уровня IgG с изменениями прилежащего ядра — группы нейронов в вентральной части полосатого тела, имеющей обширные связи с амигдалой. Амигдала — одна из основных структур лимбической системы, участвует в эмоциональной регуляции поведения и имеет тесные нейронные связи с гиппокампом. Она играет важную роль в интеграции сигналов кортикальных нервных путей для оценки значимости сенсорных стимулов и формирования эмоционального ответа на них. Имеются данные о снижении объема амигдалы при ДКР [30], преимущественно правой, а также об ассоциации атрофических изменений этой области со снижением когнитивных функций [31]. Однако эти данные подтверждают не все работы, что отражает гетерогенность ее изменений [32]. В литературе отсутствуют работы, в которых объем амигдалы использовался бы для прогноза прогрессирования когнитивных нарушений при ДКР. В работе впервые выявлены предикторы для прогноза эффективности реабилитационных мероприятий — комплекс параметров иммунитета (IgG, CD3-CD16+CD56+ NK-клетки, CD3-CD8+CD16+CD56+ CD8-экспрессирующие NK-клетки) и морфометрических показателей мозга (объем правой амигдалы). Ограничением работы является небольшой размер групп пациентов. Планируются дальнейшие исследования для подтверждения полученных данных.
Заключение
В рамках данной работы впервые показана высокая значимость параметров иммунитета при их оценке в комплексе с социально-демографическими данными и морфометрическими показателями мозга в качестве потенциальных маркеров прогноза, отражающих ответ на нейрореабилитацию.
Работа проведена в рамках выполнения государственного задания НИЦ «Курчатовский институт» и частично — при поддержке ГБУЗ «Психиатрическая клиническая больница №1 им. Н.А. Алексеева Департамента здравоохранения города Москвы» (ГБУЗ «ПКБ №1 ДЗМ») в рамках исполнения государственного задания на тему «Нейрокогнитивный тренинг в структуре медицинской реабилитации пациентов с нейродегенеративными когнитивными нарушениями разной степени выраженности» (ЕГИСУ НИОКТР рег. №123031600063-1).
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.