Болезнь Паркинсона (БП) — это прогрессирующая мультисистемная α-синуклеинопатия, характеризующаяся двигательными расстройствами и широким спектром немоторных симптомов [1, 2]. На сегодняшний день особое внимание уделяется немоторным симптомам, распространенным при БП, включая усталость, затрагивающую до 70% людей с БП [3]. Синдром хронической усталости (СХУ) — это сложный синдром, возникающий в результате дисфункции нервной, эндокринной и иммунной систем [4], способствующий резкому снижению качества жизни [5]. Усталость имеет тенденцию развиваться на начальных стадиях БП, в том числе в премоторном периоде, и ¹/₃ пациентов сообщают о СХУ как наиболее инвалидизирующем симптоме, связанном с БП, ограничивающим способность иметь хобби и участвовать в общественной деятельности [6].

В литературе обсуждается гипотеза о центральном происхождении СХУ [7], который можно охарактеризовать как чувство постоянного утомления, и она характерна для ряда хронических заболеваний. Центральная усталость обычно измеряется с помощью опросников, таких как шкала тяжести усталости [8], которая была рекомендована Обществом двигательных расстройств (MDS) [6]. Периферическая усталость характеризуется неспособностью поддерживать силу мышечного сокращения, ее легче измерить количественно [5].

Несмотря на высокую распространенность усталости при БП, ее патофизиология остается неизвестной. Исследования, как правило, не обнаруживают значимой связи между продолжительностью заболевания, стадией или двигательными симптомами и утомляемостью. СХУ может возникать и как изолированный симптом, так и сочетаться с сонливостью, апатией, депрессией и вегетативной дисфункцией [9], очень часто маскируется под них, оставаясь нераспознанным, затрудняя дифференцированную диагностику немоторных проявлений БП и хронической усталости. В связи с недостаточностью знаний о механизмах развития СХУ лечение этого состояния при БП также ограничено. Результаты малочисленных исследований терапии СХУ при БП недостаточно доказательны относительно использования фармакологических или нефармакологических методов терапии [10].

Предполагаемые физиологические механизмы включают увеличение концентрации циркулирующих провоспалительных цитокинов, дисфункцию нигростриарных и экстрастриарных дофаминергических путей, вовлечение недофаминергических (особенно серотонинергических) путей, исполнительную/префронтальную патологию и вовлечение вегетативной нервной системы [11, 12]. Однако ключевым механизмом, лежащим в основе СХУ, является активация сети воспалительных цитокинов [4]. В частности, более высокие уровни интерлейкинов (IL)-6, IL1-Ra, sIL-2R и молекул адгезии сосудистых клеток-1 (VCAM-1) в сыворотке крови были связаны с большим уровнем утомляемости у пациентов с впервые диагностированной БП, ранее не принимавших противопаркинсонические препараты [13]. Вследствие этого возникающие (протекающие) нейровоспалительные процессы могут приводить к нарушению регуляции обмена глутамата и дополнительно влиять на активность нейронов и нейропластичность, а также способствовать развитию эмоционально-аффективных и других немоторных симптомов БП [11].

С иммунологической точки зрения БП в настоящее время считается мультисистемным заболеванием [14, 15]. Несмотря на то что патогенез БП до сих пор до конца не изучен, общепризнано, что нейровоспаление усугубляет дофаминергическую нейродегенерацию [16]. Так, согласно гипотезе «двойного удара» H. Braak, существует некий нейротропный патоген, который попадает в нервную систему через слизистую оболочку носовой полости и/или кишечника, приводя к каскаду нейровоспалительных и нейродегенеративных процессов в компактной части черной субстанции. Активированная вследствие гибели нейронов микроглия, астроциты, T-клетки и тучные клетки высвобождают ряд медиаторов воспаления (IL-1β, IL-6, IL-8, IL-33, TNF-α, CCL2, CCL5 и др.) и опосредуют нейровоспаление и нейродегенерацию, оказывающих нейротоксическое действие на выжившие нейроны [17, 18]. «Цитотоксическая среда» также способствует активации эндотелиальных клеток и последующему высвобождению хемокинов, ICAM-1, VCAM-1 и других молекул [14]. По мере развития заболевания гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) пациентов с БП приобретает повышенную проницаемость в различных областях базальных ганглиев, в том числе в посткомиссуральной скорлупе и черной субстанции [14]. Вследствие этого иммунные и воспалительные клетки и медиаторы воспаления с периферии пересекают дефектный ГЭБ и усиливают нейровоспаление. В свою очередь утечку воспалительных факторов из дегенерированных участков головного мозга можно также обнаружить в периферической крови [16].

Воспаление тщательно контролируется каскадом хемокинов, провоспалительных цитокинов и молекул адгезии, которые активируют взаимодействие между лейкоцитами и эндотелием. Провоспалительные цитокины, такие как IL, фактор некроза опухоли и хемокины (CCL2, CCL5 и т.д.), высвобождаемые поврежденными клетками [19], стимулируют эндотелий, повышая экспрессию молекул адгезии, включая VCAM-1 [20] и ICAM-1 [21]. Также воспалительные цитокины увеличивают синтез ингибитора активатора плазминогена первого типа (PAI-1), главного природного протеазного ингибитора фибринолиза [22], и это снижает как выработку плазмина, так и последующий плазмин-опосредованный протеолиз α-синуклеина, поддерживая его дальнейшую агрегацию. Миелопероксидаза (MPO) — член семейства ферментов гемопероксидазы, главным образом посредством окисления биомолекул способствует воспалению и окислительному стрессу, поэтому играет важную роль в патогенезе широкого спектра болезней, в том числе ЦНС [22].

Многочисленные данные указывают на связь нарушений периферической иммунной системы наряду с нейровоспалением и прогрессированием симптомов БП [23]. Поэтому белки, которые связаны с воспалением и активацией эндотелия, влияют на проницаемость ГЭБ и приводят к развитию БП, моторной/немоторной симптоматики заболевания, представляют интерес для исследования в сыворотке крови как потенциальные неинвазивные маркеры заболевания.

Цель исследования — изучить распространенность и ассоциации СХУ с другими клиническими, нейропсихологическими проявлениями БП, а также в связи с сывороточными маркерами воспаления и генетическими полиморфизмами.

Материал и методы

В исследовании приняли участие 533 пациента с БП (199 мужчин и 334 женщины). Все пациенты, включенные в исследование, преимущественно русские, проживающие на территории Томска и Томской области. Для подтверждения диагноза использовались новые критерии MDS (Международного общества двигательных расстройств) [24]. Средний возраст пациентов составил 64 (54; 70) г., средняя продолжительность заболевания достигала 7 (4; 9) лет, средний возраст дебюта БП оказался равен 55 (47; 60) годам, выраженность двигательных проявлений по III части шкалы MDS-UPDRS (Унифицированная шкала оценки БП Международного общества расстройств движений) составила 33 (25; 36) балла.

Было проведено заполнение индивидуальной регистрационной карты на каждого пациента. Стадию БП оценивали по шкале Хен и Яра, степень тяжести заболевания определяли по шкале MDS-UPDRS. Оценка немоторных нарушений, качества жизни и повседневной активности у наблюдаемых пациентов с БП проводилась с использованием валидизированных опросников и шкал [25]: Госпитальной шкалы тревоги и депрессии, шкалы депрессии Бека II, Монреальской шкалы оценки когнитивных функций, шкалы апатии, опросника SAQ, оценивающего количество дневных атак сна, шкалы для оценки вегетативных нарушений у пациентов с БП. Болевой синдром анализировали с использованием опросника боли Мак-Гилла [26]. Усталость оценивалась с помощью шкалы тяжести усталости (Fatigue Severity Scale, FSS), состоящей из 9 пунктов, где каждое утверждение пациент должен оценить, поставив балл от 1 до 7: 1 балл — совершенно не согласен; 7 баллов — совершенно согласен. Баллы по каждому пункту суммируются и делятся на 9. Если полученный результат будет >4, усталость считается клинически выраженной [7].

Пациенты с возможными вторичными причинами усталости были исключены. Также были исключены пациенты с декомпенсированными соматическими заболеваниями, включая инсульт, онкологические, аутоиммунные, эндокринологические или инфекционные заболевания, а также если они регулярно использовали противовоспалительные препараты.

Для измерения концентрации сывороточных маркеров CCL5, MPO, PAI-1, slCAM-1, sVCAM-1 и NCAM были отобраны случайным образом 135 пациентов из всех обследуемых с БП. Кровь брали из локтевой вены утром натощак в пробирки типа Vacuette с активатором свертывания. Образцы крови центрифугировали при 1500× g в течение 15 мин, делили на аликвоты и хранили при –70 °C до дальнейшего исследования.

Определение концентрации проводили на мультиплексном анализаторе MAGPIX («Luminex», США) с применением xMAP Technology. В исследовании была использована панель HNDG3MAG-36K MILLIPLEX MAP («Merck», Дармштадт, Германия). Конечные результаты концентрации CCL5, MPO, PAI-1, slCAM-1, sVCAM-1 и NCAM в сыворотке крови представлены в пг/мл.

Генотипирование полиморфных вариантов rs2107538 гена CCL5 и rs2227631 гена PAI-1

Для исследования выбраны полиморфизмы rs2107538 и rs2227631, которые в ряде работ были связаны с уровнем хемокина CCL5 и PAI-1 в сыворотке крови [27, 28], играющие важную роль в широком спектре нейродегенеративных заболеваний, в том числе БП [29].

Геномная ДНК была выделена из лейкоцитов периферической крови стандартным методом фенол-хлороформной экстракции. Генотипирование полиморфных вариантов генов CCL5 (rs2107538) и PAI-1 (rs2227631) осуществлено методом ПЦР в режиме реального времени на анализаторе CFX96 Touch («Bio-Rad») с использованием зондов TaqMan (кат. номер NP-2107538, NP-2227631, производитель «ДНК-Синтез», Москва). Для ПЦР в реальном времени использовали набор БиоМастер HS-qPCR (2×) (ООО «Биолабмикс», Новосибирск), содержащий все необходимые компоненты для генотипирования, по следующему протоколу: начальная денатурация в течение 10 мин при 95 °C, затем 40 циклов 92 °C в течение 30 с и 55 °C в течение 1 мин. В качестве примера результатов генотипирования на рисунке на цв. вклейке показан график дискриминации аллелей для полиморфного варианта гена CCL5 (rs2107538).

Дискриминации аллелей для анализа полиморфного варианта rs2107538 гена CCL5.

Сигналы, полученные для аллеля C (флюоресцентный краситель FAM), представлены относительно оси X, или аллеля T (флюоресцентный краситель HEX) — оси Y. Генотипы CC, CT и TT показаны оранжевым, зеленым и синим цветом соответственно.

Для исследования ассоциации полиморфизма генов CCL5 (rs2107538) и PAI-1 (rs2227631) с развитием БП и клиническими особенностями заболевания в качестве контроля использовали группу индивидов (n=192), соответствующих по полу, возрасту (63 (min: 53; max: 69) г.) и этнической принадлежности группе пациентов с БП (p>0,5). Контрольная группа не была связана со случаями БП, также в анамнезе не было других нейродегенеративных заболеваний.

План и проведение исследования соответствовали принципам Надлежащей клинической практики (Good Clinical Practice — GCP) и Хельсинкской декларации. Исследование было одобрено локальным Этическим комитетом ФГБОУ ВО «СибГМУ» Минздрава России (регистрационный номер №7813 от 27 мая 2019 г.). Обследование, нейропсихологическое тестирование и забор венозной крови у всех индивидуумов проводились только после подписания информированного согласия.

Статистический анализ. Изученные в исследовании количественные признаки не отклонялись от нормального распределения (согласно критерию Колмогорова—Смирнова), поэтому данные приведены в виде среднего и стандартного отклонения (M±SD). Корреляционный анализ проводили с использованием коэффициента корреляции Пирсона. Для выявления различий между выборочными средними использовали дисперсионный анализ (Analysis of Variance, ANOVA). Для бинарных переменных использовали тест χ². Уровень p<0,05 считался статистически значимым. Статистическая обработка результатов проводилась с использованием пакета прикладных программ Statistica 10.0.

Результаты

Среди обследованных пациентов с БП частота СХУ составила 66,7% (355/533). При сравнении двух групп (с СХУ и без него) среди обследуемых преобладали женщины, вероятно, вследствие того, что в исследуемой выборке в целом меньше мужчин. Возраст пациентов практически не различался между группами (p=0,156) (табл. 1).

Таблица 1. Клинико-демографические показатели у пациентов с БП, различающихся по наличию/отсутствию СХУ

Интересным представляется факт более продолжительного течения БП у пациентов с СХУ по сравнению с пациентами без СХУ, так же как и более развернутая стадия БП по Хен и Яру, и, соответственно, более выраженные двигательные нарушения, оцененные в баллах по III части шкалы MDS-UPDRS (p<0,001).

Установлено, что частота депрессии, тревоги, апатии, когнитивных нарушений, сонливости, вегетативных нарушений и боли преобладала у пациентов с БП и СХУ по сравнению с пациентами без СХУ (p<0,0001) (табл. 2).

Таблица 2. Частота встречаемости различных немоторных симптомов у пациентов с БП, различающихся по наличию/отсутствию СХУ, n (%)

Примечание. * — p<0,0001.

В результате проведенного исследования было установлено, что уровень большинства изученных сывороточных маркеров, включая CCL5, slCAM-1, sVCAM-1, NCAM, значительно различался в группах пациентов с БП, дифференцированных по наличию/отсутствию СХУ (p<0,005) (табл. 3). При этом не обнаружены значимые различия концентрации PAI-1 и MPO при сравнении между двумя группами.

Таблица 3. Уровни сывороточных воспалительных маркеров в зависимости от наличия/отсутствия СХУ у пациентов с БП, пг/мл, M±SD

Примечание. * — p<0,05, ** — p<0,005, *** — p=0,0001.

Была выявлена умеренно выраженная корреляционная связь между большинством воспалительных маркеров (табл. 4). Также установлена зависимость между выраженностью СХУ, оцененного в баллах по опроснику FSS, с концентрацией молекул клеточной адгезии и CCL5 в сыворотке крови пациентов с БП. При этом наиболее сильная корреляция, зарегистрированная между маркерами воспаления и баллом, отражающим выраженность СХУ, наблюдалась в группе больных, не принимавших на момент обследования противопаркинсоническую терапию (см. табл. 4).

Таблица 4. Корреляционные связи между различными воспалительными маркерами и выраженностью СХУ

Примечание. r — коэффициент корреляции, p — достигнутый уровень значимости различий.

Анализ ассоциации полиморфизма rs2107538 гена CCL5 и rs2227631 гена PAI-1 с риском БП и его клиническими проявлениями

У пациентов с БП по полиморфизму rs2107538 гена CCL5 генотип CC встречался в 61,5% случаев, CT — в 31,2%, TT — в 7,3%, при этом частота аллеля C составляла 77,1%, а T — 22,9%. В контрольной группе генотип CC встречался в 63,5% случаев, CT — в 34,6%, TT — в 1,9%, аллель C регистрировался с частотой 80,8%, а T — 19,2% (табл. 5). Таким образом, наблюдались значимые различия при сравнении частот генотипов между группами больных и здоровых (p=0,039), но не аллелей (p=0,158).

Таблица 5. Сравнение частот генотипов и аллелей полиморфизмов rs2107538 гена CCL5 и rs2227631 гена PAI-1 в исследуемых группах

Примечание. p1 — уровень значимости различий между группами при сравнении частот генотипов; p2 — уровень значимости различий между группами при сравнении частот аллелей.

У пациентов с БП без СХУ генотип CC rs2107538 регистрировался в 57,1% случаев, CT — в 35,6%, TT — в 7,3%, аллель C встречался с частотой 74,9%, а аллель T — 25,1%. У пациентов с БП и СХУ генотип CC был выявлен в 63,7% случаев, CT — в 29,0%, TT — в 7,3%, при этом аллель C встречался с частотой 78,2%, а T — 21,8% (см. табл. 5). Значимых различий в частоте аллелей (p=0,227) и генотипов (p=0,291) между группами пациентов с БП, дифференцированных по наличию/отсутствию СХУ, не обнаружено.

Генотип AA по полиморфизму rs2227631 гена PAI-1 у пациентов с БП встречался в 31,9% случаев, AG — в 44,8%, GG — в 23,3%, а наиболее распространенный аллель A был зарегистрирован с частотой 54,3%. В контрольной группе генотип AA встречался в 35,8% случаев, AG — в 49,7%, GG — в 14,5%, при этом частота аллеля A достигала 60,7% (см. табл. 5). Таким образом, наблюдались значимые различия при сравнении между группами больных и здоровых по частотам аллелей (p=0,045), но не генотипов (p=0,059).

У пациентов с БП без СХУ генотип AA для варианта rs2227631 гена PAI-1 встречался в 30,3% случаев, AG — в 44,9%, GG — в 24,7%, аллель A был выявлен с частотой 52,8%. У пациентов с БП и СХУ генотип AA зарегистрирован в 32,7% случаев, AG — в 44,8%, GG — в 22,5%, при этом аллель A встречался с частотой 55,1%. Значимых различий в частоте аллелей (p=0,800) и генотипов (p=0,485) между группами пациентов с БП, дифференцированных по наличию/отсутствию СХУ, не обнаружено.

Не установлено связи изученных полиморфных вариантов rs2107538 и rs2227631 с уровнем соответствующих белков CCL5 (p=0,261) и PAI-1 (p=0,702) в сыворотке крови пациентов с БП.

Обсуждение

СХУ является важной клинической проблемой у пациентов с БП. Частота СХУ среди обследованных больных с БП составила 66,7%. Этот уровень распространенности несколько выше, чем сообщалось в недавнем метаанализе (44—56%), суммирующем оценки из более чем 40 первичных исследований с использованием шкал самооценки [30]. Однако в целом, по разным данным, частота СХУ среди больных БП колеблется от 7 до 80% [31—34]. Вероятно, такое расхождение в распространенности может объясняться как популяционными различиями и связанными с ними особенностями, так и методами диагностики СХУ, временными рамками, в течение которых оценивается утомляемость, а также принимаемой противопаркинсонической терапией.

Среди пациентов с СХУ преобладали женщины, так же как и в целом в исследованной выборке, что отличается от мировых данных по распространенности БП, где описано, что мужчины страдают чаще этим нейродегенеративным заболеванием [35]. Однако мы исследовали пациентов по обращаемости, и женщины обращались за медицинской помощью чаще.

Согласно выполненному исследованию, тяжесть двигательных симптомов БП, оцениваемых по III части шкалы MDS-UPDRS, была выше у лиц с СХУ, как и стадия по Хен и Яру. Предыдущие исследования связи СХУ и тяжести двигательных симптомов БП весьма противоречивы [7, 36]. Однако существуют определенные сложности в сопоставлении этих данных за счет разной длительности заболевания в изученных группах, разных схемах лекарственной терапии и т.д.

В исследованной выборке зарегистрирована большая продолжительность БП именно у пациентов с СХУ — 6 (4; 9) лет по сравнению с пациентами без СХУ, средняя продолжительность БП у которых составила 5 (3; 7) лет (p<0,001). Вероятно, утомляемость при БП увеличивается в течение заболевания [36—38]. Отмечено, что в среднем за 8-летний период наблюдения пациентов с БП утомляемость (диагностированная по FSS) увеличилась с 32,1 до 38,9% [36].

При анализе различных немоторных симптомов БП, сочетающихся с СХУ, установлено статистически значимое преобладание эмоционально-аффективных, когнитивных нарушений, вегетативных расстройств, боли и сонливости, что может указывать на патогенетически схожие пути развития недвигательных расстройств, в том числе роли многогранного системного воспаления в развитии симптомов. При СХУ в рамках БП активность воспалительного процесса может способствовать нарушению регуляции глутамата, тем самым уменьшая выработку нейротрофических факторов, которые, как известно, поддерживают здоровье нейронов, нейропластичность и нейрогенез [13, 25]. Таким образом, эти нейромедиаторные и клеточные нарушения изменяют активность головного мозга и нарушают процессы, связанные с подавлением стресса, поддержанием адекватной мотивации и двигательных функций.

В настоящее время результаты исследований, подтверждающих участие воспаления в патогенезе БП и СХУ при БП, немногочисленны. Тем не менее имеющиеся данные позволяют предположить, что повышение уровней воспалительных маркеров, выявляемых в сыворотке у лиц с БП, связано с прогрессированием нейродегенеративного процесса [39]. Так, микроглия высвобождает провоспалительные цитокины, которые действуют на эндотелий клеток ГЭБ, стимулируя активацию молекул адгезии [40]. Соответственно, этот процесс способствует привлечению (рекрутированию) T-клеток и моноцитов, с последующим высвобождением большего количества цитокинов, приводящих к развитию хронического самопроизвольного нейровоспаления [41]. Наблюдаемые в исследуемой выборке наиболее сильные корреляционные связи между воспалительными маркерами и СХУ среди лиц с недавно диагностированной БП, не принимающих противопаркинсоническую терапию, в большей степени свидетельствуют, что именно воспаление способствует прогрессированию заболевания.

Согласно полученным результатам, у пациентов с БП и СХУ уровень таких периферических воспалительных маркеров, как молекулы клеточной адгезии и хемокин CCL5, выше, чем у лиц, не имеющих синдрома усталости. При этом уровень маркеров CCL5 и PAI-1 не зависел от изученных полиморфизмов rs2107538 и rs2227631, хотя эти два варианта показали ассоциацию в целом с развитием БП, но, по-видимому, они не имеют значения для развития СХУ при БП. Повышенный уровень для отдельных из изученных воспалительных маркеров также был отмечен в нескольких предыдущих работах. Так, более высокие уровни воспалительных молекул в сыворотке крови у пациентов с БП и усталостью установлены для IL1-Ra и VCAM-1 [13], IL-6 [11].

Интересен результат, полученный в настоящем исследовании, показавший, что у пациентов с СХУ, характеризующихся более высокими уровнями воспалительных сывороточных маркеров, преобладали различные немоторные проявления БП. Подобные результаты были получены в других исследованиях, показавших, что высокий уровень VCAM-1, slCAM-1 и NCAM в сыворотке крови пациентов с БП связан с более тяжелым течением заболевания, в том числе когнитивными проявлениями и депрессией [42—44], однако эта работа была посвящена исследованию пациентов с БП без учета СХУ. Тревога, депрессия и нарушения сна являются общими чертами БП и, возможно, приводят к усилению воспаления, что впоследствии может усугублять СХУ [13]. Например, пациенты после лечения онкологических заболеваний, которые сообщают о постоянной усталости, имеют более выраженное воспаление, что подтверждается повышением уровня цитокинов, по сравнению с больными с похожим анамнезом, но не имеющими СХУ [45].

Заключение

Таким образом, СХУ является серьезной проблемой у пациентов с БП, влияя на качество жизни и эффективность лечения заболевания. Более выраженные двигательные нарушения, высокая распространенность эмоционально-аффективных, когнитивных и вегетативных нарушений, а также высокие уровни воспалительных маркеров у пациентов с СХУ свидетельствуют о значимом влиянии нейровоспаления в патогенезе БП. Регистрируемое повышение уровня воспалительных маркеров в сыворотке крови, включая CCL5, slCAM-1, sVCAM-1, NCAM, в связи с СХУ может в перспективе применяться для мониторинга особенностей БП. При этом исследованные полиморфные варианты rs2107538 и rs2227631, несмотря на полученные ассоциации с развитием БП в целом, не оказывают влияния как на уровень соответствующих сывороточных белков CCL5 и PAI-1, так и на развитие СХУ.

Учитывая полученные результаты в настоящем исследовании и данные, детализирующие влияние нейровоспаления в развитии СХУ, ряда психических расстройств и когнитивных нарушений, необходимы дальнейшие исследования последствий этих изменений на функциональном уровне в связи с вариабельностью моторных и немоторных проявлений БП, темпа прогрессирования и тяжести заболевания.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.