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.

Гайнетдинова Д.Д.

1. Казанский государственный медицинский университет, Казань;
2. Детская республиканская клиническая больница, Казань

Айзатулина Д.В.

Валеева И.Х.

Юсупова Э.Ф.

Механизмы формирования нестабильности генома у детей с перивентрикулярной лейкомаляцией с исходом в детский церебральный паралич

Авторы:

Гайнетдинова Д.Д., Айзатулина Д.В., Валеева И.Х., Юсупова Э.Ф.

Подробнее об авторах

Просмотров: 928

Загрузок: 6

Как цитировать:

Гайнетдинова Д.Д., Айзатулина Д.В., Валеева И.Х., Юсупова Э.Ф. Механизмы формирования нестабильности генома у детей с перивентрикулярной лейкомаляцией с исходом в детский церебральный паралич. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2011;111(1):74‑77.
Gaĭnetdinova DD, Aĭzatulina DV, Valeeva IKh, Iusupova ÉF. Mechanisms of genome instability in children with periventricular leucomalacia that resulted in cerebral palsy. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2011;111(1):74‑77. (In Russ.)

Перивентрикулярная лейкомаляция (ПВЛ) лежит в основе большинства двигательных нарушений у больных с перинатальной патологией нервной системы, в том числе и детского церебрального паралича (ДЦП) [1, 15, 17, 18]. Как показывают исследования последних лет [12, 13, 21], не у каждого ребенка, развивающегося в неблагоприятных внутриутробных условиях, формируется ПВЛ. Очевидно, решающую роль в реализации потенциально патогенного воздействия играет генетически детерминированная индивидуальная реактивность организма ребенка, определяющая повышенную «восприимчивость» структур перивентрикулярной области и других отделов головного мозга плода и новорожденного к гипоксии. В литературе [5, 6] имеются доказательства того, что одним из провоцирующих моментов стойкости двигательного дефицита при ДЦП является нестабильность генома, проявляющаяся повышением уровня эритроцитов с микроядрами (ЭМ) и лимфоцитов с перестройками хромосом. Предполагается, что в основе этого явления лежит интенсификация в организме больных ДЦП процессов мутагенеза за счет усиленной генерации эндомутагенов и ослабления антимутагенных систем защиты генома. В то же время как сами механизмы дестабилизации генома, так и процессы, их поддерживающие, остаются неясными.

Наиболее вероятными эндомутагенами в условиях хронического ишемического процесса в головном мозге могут являться продукты свободнорадикального окисления. При избыточном образовании свободные радикалы воздействуют на клетку, приводя к различным цитогенетическим повреждениям и впоследствии - к ее гибели [6, 10, 14, 16, 20]. Роль активных форм кислорода и других свободных радикалов проявляется прежде всего в окислительном повреждении ДНК - носителе наследственной информации и исходной матрицы для синтеза белков организма в целом, что может явиться причиной ряда хромосомных аберраций и мутацией некоторых генов в клетках человека [10]. Контроль над избыточной выработкой активных форм кислорода осуществляет антиоксидантная система, к которой относятся: супероксиддисмутаза (СОД), каталаза (КАТ), пероксидаза, церулоплазмин, глутатионпероксидаза, глутатионтрансфераза и др. [2, 8].

В последние годы в литературе [5] появились сообщения о наличии у больных ДЦП высокого уровня цитогенетических нарушений в клетках периферической крови. Механизмы формирования нестабильности генома при ДЦП остаются малоизученными. Известно, что нестабильность генома может поддерживать стойкость двигательного дефицита у детей со спаcтическими формами заболевания, препятствуя успешной реабилитационной терапии. Дальнейшие исследования патогенетических звеньев формирования ДЦП у детей с ПВЛ должны уточнить механизмы, поддерживающие тяжесть заболевания и препятствующие эффективности лечебных мероприятий. Это позволит целенаправленно воздействовать на выявленные процессы, участвующие в формировании грубых двигательных нарушений, обоснованно назначать медикаментозную терапию и улучшать качество жизни пациентов.

Цель настоящего исследования - изучение взаимосвязи уровня ЭМ и интенсивности процессов свободнорадикального окисления, активности ферментов антиоксидантной защиты у детей с ранней резидуальной стадией ДЦП.

Материал и методы

Обследован 51 ребенок (24 мальчика и 27 девочек в возрасте 1-5 лет) со спастической диплегией. Дети находились на стационарном лечении в неврологическом отделении Детской республиканской клинической больницы Министерства здравоохранения Республики Татарстан.

Критерием включения больных в исследование явилось выявление при нейровизуализации - с использованием нейросонографии, магнитно-резонансной томографии (МРТ) и рентгеновской компьютерной томографии (КТ) только ПВЛ, без другой патологии, и отсутствие медикаментозного лечения и инфекционного процесса в течение 30 дней.

Группу контроля составили 20 здоровых детей. Обе группы были сопоставимы по полу и возрасту.

Цитогенетическое исследование эритроцитов периферической крови проводили с использованием микроядерного теста [19]. Забор крови для исследования производился в 1-й день поступления больного в стационар до начала лечения. Мазки периферической крови окрашивались по Романовскому-Гимзе при pН 6,8 в течение 20 мин, затем хорошо промывались. У каждого пациента просматривалось 20 000 эритроцитов, среди которых подсчитывались ЭМ. Количество ЭМ выражалось в процентах от общего числа просмотренных эритроцитов.

Биохимическим методом в центральной научно-исследовательской лаборатории Казанского государственного медицинского университета по стандартным методикам исследовались активность СОД [7], КАТ [9] и пероксидазы [11] в гемолизате крови; гидроперекиси липидов [3] и малонового диальдегида (МДА) в плазме [4].

Статистическая обработка результатов проводилась с использованием параметрического t-критерия Стьюдента, непараметрического t-критерия Манна-Уитни и корреляционного анализа с помощью программы Origin 6.1.

Результаты и обсуждение

При цитогенетическом исследовании было выявлено повышенное количество ЭМ у каждого обследованного ребенка с ДЦП, которое достоверно (p<0,001) превышало показатель спонтанного мутагенеза (табл. 1).

Выявленные цитогенетические нарушения свидетельствуют о дестабилизации генома. Нестабильность генома может возникнуть в условиях повышенной генерации эндомутагенов, приводящей к повреждению метаболических циклов анеугенеза и, как следствие, к увеличению числа клеток с цитогенетическими перестройками. Наиболее вероятными генераторами эндомутагенеза у детей с ПВЛ с исходом в ДЦП могут быть активные свободнорадикальные процессы.

Исследование активности ферментов антирадикальной защиты (СОД, КАТ, пероксидаза) в крови у больных ПВЛ с исходом в ДЦП обнаружило их высокий уровень по сравнению с группой контроля, свидетельствующий об активации свободнорадикальных процессов. У детей с ПВЛ отмечена значительная активность СОД - ключевого фермента антиоксидантной защиты. Обнаружены достоверные различия показателей активности СОД (p<0,05) и КАТ (p<0,05) у детей со спастической диплегией по сравнению со здоровыми (см. табл. 1). Выявлена тенденция преобладания активности пероксидазы в эритроцитах крови у обследованных детей с ДЦП по сравнению с контролем, но достоверных различий не получено (p>0,05).

Изучение содержания продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) выявило у больных ДЦП повышение как первичного - гидроперекиси липидов, так и вторичного - МДА продуктов, взаимодействующих с тиобарбитуровой кислотой в сыворотке крови. В группе детей с ПВЛ выявлено достоверно более высокое (р<0,002) содержание МДА по сравнению с контролем (см. табл. 1). Уровень гидроперекиси липидов оказался повышенным, но достоверных различий с группой здоровых не обнаружено. Возможно, это связано с тем, что гидроперекись липидов является неустойчивым продуктом и быстро переходит в более устойчивый и токсичный продукт - МДА.

На основании выявленного повышения активности ферментов антирадикальной защиты и продуктов ПОЛ (МДА) можно судить о течении выраженного окислительного стресса у детей с ПВЛ, больных ДЦП.

Полученные результаты биохимического и цитогенетического исследования свидетельствуют о наличии у детей с ПВЛ двух одновременно протекающих патологических процессов. С одной стороны, это - повышение интенсивности процессов свободнорадикального окисления, с другой - нестабильность генома с большим количеством цитогенетических перестроек.

Для оценки взаимосвязи цитогенетического статуса и активности процессов свободнорадикального окисления проведен корреляционный анализ этих показателей у больных ПВЛ с исходом в ДЦП. Оказалось, что оба процесса взаимосвязаны друг с другом: активность СОД обратно коррелирует с числом ЭМ (r=–0,601), а по содержанию МДА и активности КАТ выявлена прямая корреляция с числом эритроцитов с перестройками (r=0,67 и r=0,605 соответственно) (рис. 1, 2).

Рисунок 1. Корреляционная кривая зависимости количества ЭМ и активности СОД у детей с ПВЛ.
Рисунок 2. Корреляционная кривая зависимости количества ЭМ и уровня МДА у детей с ПВЛ.
Отрицательная корреляция активности СОД с уровнем цитогенетических нарушений у детей с ПВЛ, больных ДЦП, может быть связана с недостаточной активностью антирадикальных ферментов для антимутагенной защиты на фоне усиления процессов свободнорадикального окисления. В этих условиях повышенное содержание МДА проявляет свое выраженное цитотоксичное действие, вызывая дестабилизацию генома.

Результаты анализа проведенных исследований свидетельствуют о том, что у больных ПВЛ с исходом в ДЦП нестабильность генома формируется на фоне активации свободнорадикальных процессов. Выраженные процессы свободнорадикального окисления провоцируют эндомутагенез, приводят к анеугенному эффекту в клетках организма больных ДЦП. Не исключено, что патологические изменения в перивентрикулярной области могут поддерживать и, возможно, даже инициировать эндомутагенез в организме детей с ПВЛ. Полученные результаты позволяют предположить, что окислительный стресс приводит к дестабилизации клеточного генома у детей с ПВЛ с исходом в ДЦП и поддерживает процессы, протекающие (а может и исходящие) в перивентрикулярной области. Эти процессы способствуют утяжелению имеющихся и появлению новых патологических звеньев метаболизма у больного. Вышеизложенное диктует необходимость поиска дополнительных путей фармакологической коррекции окислительного стресса и цитогенетических нарушений у детей с ПВЛ.

Учитывая активно протекающие процессы свободнорадикального окисления и эндомутагенеза в организме больных ПВЛ с исходом в ДЦП, дальнейшей тактикой нашего исследования была попытка коррекции этих нарушений. Для этого был выбран препарат, обладающий и нейротропным, и антиоксидантным действием, - кортексин. В результате рандомизации были выделены 20 больных ПВЛ с исходом в спастическую диплегию, которым была проведена монотерапия кортексином в течение 20 дней в дозе 0,5 мг/кг в сутки. Забор крови для исследования оксидантного статуса и уровня ЭМ осуществлялся в день начала терапии (до лечения) и через 20 дней проведенного лечения.

Исследование антиоксидантного статуса на фоне терапии кортексином показало достоверное снижение активности ферментов антирадикальной защиты по сравнению с показателями до лечения: СОД - на 33,3% (p<0,05) и КАТ - на 10% (p<0,05) (табл. 2).

Активность пероксидазы также снизилась на 10% (p>0,05). Выявлено достоверное снижение продуктов ПОЛ после лечения кортексином: активности МДА - на 36,7% (p<0,05), гидроперекиси липидов - на 10,5% (p>0,05). Уровень цитогенетических нарушений на фоне терапии кортексином достоверно (p<0,05) снизился на 40% по сравнению с показателями, полученными до начала лечения, но все же остался выше, чем у здоровых детей.

Проведенное исследование продемонстрировало антирадикальное и антимутагенное действие кортексина, проявляющееся в уменьшении активности процессов свободнорадикального окисления и эндомутагенеза у больных.

Таким образом, окислительный стресс у детей с ПВЛ с исходом в ДЦП имеет важное значение как в инициации патологического процесса, так и в его прогрессировании. ПВЛ формируется на фоне гипоксического процесса в перинатальном периоде, который и запускает свободнорадикальное окисление. Не исключено, что окислительный стресс способствует развитию некроза белого вещества перивентрикулярных зон головного мозга. В дальнейшем, при отсутствии адекватной терапии, ингибирующей окислительный стресс, присоединяется дегенерация астроцитов с пролиферацией микроглии и скоплением липидсодержащих макрофагов в некротизированной ткани. Так как перивентрикулярная область является матричной областью для нервных клеток, ее некротические изменения приводят к нарушению дифференциации нервных клеток и, следовательно, к грубым неврологическим последствиям. Положительная динамика процессов свободнорадикального окисления на фоне терапии кортексином свидетельствует о том, что препарат снижает активность ПОЛ и замедляет процессы оксидантного эндомутагенеза в организме детей с ПВЛ. Антирадикальные и антимутагенные свойства кортексина уменьшают цитотоксическое действие свободных радикалов на геном клетки, снижая нестабильность генома у больных ПВЛ с исходом в ДЦП и соответственно препятствуя прогрессированию заболевания.

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.