Введение к работе
Актуальность проблемы. Применение междисциплинарного подхода к проблеме изучения церебрального инсульта позволило значительно расширить представления об этиологии и патогенезе этого заболевания, что послужило основой для совершенствования методов его профилактики и терапии (Гусев Е.И., Скворцова В.И., 2001; Суслина З.А., Пирадов М.А., 2008; Стулин И.Д., с соавт. 2009; Румянцева С.А. с соавт. 2009; Парфенов В.А., 2010; Anderson D., Larson D., 2010; Rymer M. M., 2011). Вместе с тем, несмотря на активное изучение этой проблемы в РФ и за рубежом, инсульт продолжает занимать третье место среди причин смертности (Варакин Ю. Я., 2005; Higashida R.T., Furlan A.J., 2003) и лидирующее – среди причин инвалидизации взрослого населения (Гехт А.Б., 2008; Шкловский В.М., 2011; Hankey G.J. et al., 2007). Постинсультные осложнения, отмечающиеся в течение первого года заболевания, такие как синдром деменции и эпилептические приступы, также существенно снижают качество жизни больных (Гехт А.Б., 2010; Яхно Н.Н., 2010).
Актуальнось проблемы повышения эффективности терапии и снижения риска неблагоприятного функционального исхода ишемического инсульта диктует необходимость выявления новых патогенетических факторов, влияющих на течение заболевания и обладающих прогностическим значением относительно восстановления нарушенных функций (Гусев Е. И., с соавт. 2009; Суслина З.А., Варакин Ю.Я., Верещагин Н.В., 2009; Chen R.L., et al., 2010).
Согласно современным представлениям, в основе компенсации нарушенных функций ЦНС лежат механизмы нейропластичности (Duffau H. 2006; Cramer S.C., 2010). Один из аспектов нарушения нейропластичности связывают с аутоиммунными реакциями, обусловленными проникновением аутоантител (ААТ) к нейроспецифическим белкам (НСБ) – нейроантигенам ткани мозга из крови через поврежденный гемато-энцефалический барьер (Ганнушкина И.В., 1998; Скворцова В.И., с соавт. 2005; Чехонин В. П., 2006). Вместе с тем, показана регуляторная, протективная роль врожденного (клеточного и гуморального) иммунитета в обеспеченииии процессов нейропластичности (Ziv Y., et al., 2006; Shoenfeld, Y., Isenberg, D.A. 2008; Britschgi M., et al., 2009; Frostegrd J., 2010). Установлено, что постоянно присутствующие в организме здорового человека естественные аутоантитела (еААТ) к нейроантигенам, участвуют в регуляции молекулярного гомеостаза ткани мозга (Полетаев А.Б., Чурилов Л.П., 2009; Luts et al., 2009; Colocaru M., et al., 2009). В настоящее время остается нерешенной проблема разграничения защитно-компенсаторной реакции гуморального естественного иммунитета, способствующего восстановлению неврологических функций, и аутоиммунной реакции, связанной с нарастанием неврологического дефицита у больных ишемическим инсультом. Не определена патогенетическая роль естественных аутоантител к нейроантигенам в аберрантной нейропластичности, составляющей основу формирования эпилептических приступов, синдрома деменции или тяжелого очагового неврологического дефицита. Решение этой проблемы крайне важно для разработки стратегии поэтапной терапии, учитывающей индивидуальные патогенетические особенности течения заболевания.
Ишемический инсульт связан с патологической активацией катаболических процессов, в основе которой лежит окислительный стресс (Луцкий М.А., с соавт., 2008; Alexandrova M.L., Bochev P.G., 2005). Показана патогенетическая связь окислительного стресса и синдрома неспецифической эндогенной интоксикации (Узбеков М.Г., с соавт., 2010). При очаговых поражениях ткани мозга патологическая активация катаболических процессов, вероятно, может приводить к увеличению концентрации веществ со свойствами эндотоксинов. Синдром эндогенной интоксикации может быть фактором, оказывающим патогенетическое влияние на восстановление неврологических функций и снижающим реабилитационный потенциал больных. В настоящее время, в литературе отсутствуют данные о влиянии этого синдрома на восстановление функций у больных ишемическим инсультом. В связи с этим, представляется крайне важным выявление биохимических маркеров и определение патогенетического влияния эндогенной интоксикации на восстановления неврологических функций для совершенствования тактики лечения и улучшения прогноза заболевания.
Поиск ответа на поставленные вопросы и явился предметом исследования настоящей работы.
Цель работы: Определение комплекса нейроиммунохимических и биохимических показателей, патогенетически и прогностически связанных с течением заболевания и восстановлением неврологических функций у больных ишемическим инсультом.
Задачи исследования:
-
Установить причинно-следственную связь между динамикой неврологической симптоматики и нейроиммунохимическими показателями (естественные аутоантитела к нейроспецифическим белкам МР 65, GFAP и S100b; фактор роста нервов NGF) в остром периоде ишемического инсульта.
-
Выявить характерные изменения вышеуказанных нейроиммунохимических показателей у больных с неосложненным течением заболевания и с постинсультными осложнениями, такими как синдром деменции и эпилептические приступы.
-
Определить патогенетическую взаимосвязь между нарушением восстановления неврологических функций и биохимическими признаками синдрома метаболической эндогенной интоксикации у больных в остром и восстановительном периодах заболевания.
-
Опредилить защитно-компенсаторные нейроспецифические и неспецифические гуморальные реакции, связанные с регрессом неврологической симптоматики больных.
-
Выявить предикторы благоприятного функционального исхода ишемического инсульта.
-
Установить предикторы нарушения восстановления неврологических функций, характерные для определенного периода заболевания (острого и восстановительного).
-
Разработать рекомендации по выбору тактики лечения больных ишемическим инсультом, включая нейрореабилитацию, с учетом полученных результатов.
Научная новизна:
-
На основании клинико-иммунологических и биохимических сопоставлений впервые определен комплекс новых защитно-компенсаторных (нейроспецифических и неспецифических) гуморальных реакций, реализация которых сопряжена с репаративной пластичностью мозга у больных ишемическим инсультом. Показано, что в остром периоде инсульта нейроспецифические реакции связаны со стадийным, ограниченным определенными временными рамками изменением уровня естественных аутоантител к нейроспецифическим белкам (GFAP; S100) и последующим транзиторным повышением (на 7-14 сутки) естественных аутоантител к фактору роста нервов (NGF) в сыворотке крови. Неспецифические гуморальные реакции представлены повышением моноаминоксидазы тромбоцитов и акцепторной способности альбумина сыворотки крови. В восстановительном периоде инсульта защитно-компенсаторные неспецифические реакции включают повышение акцепторной способности и общей концентрации альбумина сыворотки крови.
-
Впервые с позиции системного подхода доказана патогенетическая значимость снижения компенсации или декомпенсации выявленных нейроспецифических и неспецифических гуморальных реакций для нарушения восстановления неврологических функций и неблагоприятного исхода заболевания. На основании этих результатов предложены способы прогнозирования восстановления неврологических функций в остром периоде ишемического инсульта (Патент на изобретение № 2423711; Заявка на изобретение № 2010142416/15 (060938) и Решение о выдаче патента на изобретение от 12.07. 2011).
-
Впервые установлено, что аберрантная пластичность мозга, в зависимости от ведущего клинического проявления (постинсультная эпилепсия, синдром деменции или минимальное восстановление неврологических функций), сопровождается различным гуморальным иммунным ответом к определенным мозгоспецифическим белкам нейронов и нейроглии, а также к фактору роста нервов:
синдром постинсультной деменции патогенетически связан с ранним избирательным снижением в сыворотке крови уровня естественных аутоантител к нейроспецифическим белкам (МР 65, S100b);
постинсультные поздние эпилептические приступы ассоциируются с повышением уровня естественных аутоантител к нейроспецифическому белку (S100) и к фактору роста нервов (NGF);
минимальное восстановление неврологических функций сопровождается снижением уровня естественных аутоантител к фактору роста нервов (NGF) и к нейроспецифическим белкам (GFAP, S100).
-
Впервые охарактеризованы биохимические признаки синдрома неспецифической метаболической эндогеной интоксикации у больных в остром и восстановительном периодах ишемического инсульта. Установлено патогененетическое значение этого синдрома для восстановления неврологических функций.
Практическая значимость. Выявлены новые патогенетические нейроиммунохимические и биохимические признаки ухудшения восстановления неврологических функций в остром и восстановительном периодах заболевания:
уменьшение активности моноаминоксидазы тромбоцитов и акцепторной способности альбумина сыворотки крови на 5 сутки ИИ;
увеличение уровня естественных (антигензависимых) аутоантител к нейроспецифическим белкам (GFAP, S100b) на 14 сутки заболевания;
уменьшение уровня естественных аутоантител к нейроспецифическому белку (МР 65) на 3 месяц заболевания;
повышение активности семикарбазид-чувствительной аминоксидазы сыворотки крови и моноаминоксидазы тромбоцитов, а также уменьшение акцепторной способности альбумина сыворотки крови на 4-5 месяц заболевания.
Включение вышеперечисленных показателей в алгоритм обследования больных ишемическим инсультом позволит скорректировать тактику лечения и повысить эффективность проводимой терапии. В частности, определение уровня естественных аутоантител к МР 65 в раннем восстановительном периоде инсульта (3 месяц заболевания), наряду с другими клинико-инструментальными данными, позволит выделить группу больных с повышенным риском формирования синдрома деменции. Полученные данные могут также использоваться для оценки реабилитационного потенциала больных и выбора индивидуального комплекса нейрореабилитационных мероприятий.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
В остром периоде ишемического инсульта регресс неврологической симптоматики cвязан с активацией в острейшем периоде ряда нейроспецифических и неспецифических гуморальных защитно-компенсаторных реакций. Они отличаются четкими временными рамками и сохранным механизмом саморегуляции. Нейроиммунохимические и биохимические показатели этих реакций могут рассматриваться не только как маркеры сохранности реакции компенсации, но и как предикторы благоприятного функционального исхода инсульта на 1 и 3 месяцах заболевания.
-
В остром периоде инсульта нарушение восстановления неврологических функций патогенетически связано со снижением или исчезновением компенсаторных гуморальных реакций. Предикторами неблагоприятного прогноза восстановления неврологических функций являются как антигенспецифические (к белкам астроглии GFAP, S100b), так и неспецифические (поликлональное повышение аутоантител к белкам-нейроантигенам NGF, МР 65, GFAP, S100b) аутоиммунные реакции, а также снижение активности моноаминоксидазы тромбоцитов и функциональной активности альбумина сыворотки крови.
-
Нарушение восстановления неврологических функций как в остром, так и в восстановительном периоде заболевания патогенетически обусловлено формированием синдрома метаболической неспецифической эндогенной интоксикации, что обосновывает целесообразность коррекции тактики лечения больных ишемическим инсультом.
-
В восстановительном периоде инсульта особенности нарушения неврологических функций, такие как синдром деменции, эпилептические приступы, выраженный очаговый моторный и сенсорный дефицит, связаны с характерным для каждого нарушения изменением уровня естественных аутоантител к определенному паттерну белков-нейроантигенов (NGF, МР 65, GFAP, S100b).
-
Восстановление неврологических функций в остром и восстановительном периоде инсульта сопряжены с разнонаправленным, характерным для каждого периода, изменением гуморальных нейроспецифических и неспецифических защитно-компенсаторных реакций, что необходимо учитывать при выборе тактики лечения.
Личное участие автора в исследовании. Автором предложена концепция работы и составлен план ее выполнения. Лично проведено клиническое обследование и тестирование по различным шкалам 265 больных ишемическим инсультом. Самостоятельно проведена оценка первичных данных клинического и клинико-лабораторного исследования, статистическая обработка и анализ полученных результатов. На основе проведенного анализа автором лично сформулированы выводы и основные положения, выносимые на защиту.
Внедрение результатов исследования. Результаты исследования внедрены в практическую работу неврологических отделений ГКБ №1 им. Н.И. Пирогова г. Москвы и неврологических отделений Центра патологии речи и нейрореабилитации Департамента Здравоохранения г. Москвы. Материалы диссертации включены в тематику лекций и практических занятий для студентов, клинических ординаторов и врачей-неврологов на кафедре неврологии и нейрохирургии Лечебного факультета РНИМУ им. Н.И. Пирогова.
Апрбация работы. Материалы диссертации доложены и рекомендованы к защите на научной конференции кафедры неврологии и нейрохирургии Лечебного факультета и НИЛ «Сосудистые заболевания головного мозга» РГМУ им. Н.И. Пирогова. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на VIII, X, XVI Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2001-2003; 2009); VIII и IX Всероссийских съездах неврологов (Казань, 2001; Ярославль, 2006); I Российском международном конгрессе «Цереброваскулярная патология и инсульт» (Москва, 2003); III Int. Conf. of Vascular Dementia (Praga, Oct. 2003); 1-й Московской Международной конференции «Естественный аутоиммунитет в норме и патологии» (Москва, 2005); I Международном конгрессе «Нейрореабилитация-2009»; XIV и XV съездах психиатров России (Москва, 2005; 2010).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 48 работ, в том числе 16 – в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ для публикации научных исследований. Получен один патент на изобретение.
Обьем и структура диссертации. Работа изложена на 320 страницах печатного текста. Основной текст диссертации содержит введение, обзор литературы, методику исследования, четыре главы результатов собственных исследований, оценку полученных данных (заключение), выводы и практические рекомендации. Диссертация иллюстрирована 36 рисунками, 4 схемами и 28 таблицами. Список литературы включает 121 отечественных и 190 зарубежных источников.
Обследовано 265 больных (средний возраст 71,9 ± 7,34 года) ишемическим инсультом в системе внутренней сонной артерии. Диагноз ишемического инсульта поставлен на основании анамнестических сведений, данных клинического осмотра и методов нейровизуализации (МРТ или КТ головного мозга).
1.1. Критерии включения (а) и исключения (b) больных из исследования:
-
Первый в анамнезе ишемический полушарный инсульт; отсутствие острого инфаркта миокарда, декомпенсированной соматической патологии, онкологического процесса, инфекционного или аллергического заболевания.
-
Очаговая патология ЦНС или ТИА в анамнезе; геморрагическая трансформация инфаркта или геморрагический инсульт; инсульт с обратимым неврологическим дефицитом (малый инсульт); изолированный синдром афазии или лакунарные синдромы; депрессия с оценкой > 17 баллов по шкале HDRS-D; генерализованная активация иммунитета (повышение сывороточного содержания IgG к фосфолипидам и ДНК).
1.2. Клинико-неврологическое обследование больных ишемическим инсультом включало клинический осмотр и количественную бальную оценку состояния сознания, неврологического дефицита, функционального восстановления больных а также эмоциональных и когнитивных нарушений.
Состояние сознания оценивали по шкале ком Глазго (Easdale G., Jennett В., 1974), тяжесть неврологической симптоматики – по шкале инсульта Национального института здоровья (NIHSS; Brott T., Adams H.P., 1989). Оценку повседневной активности и степени инвалидизации больных проводили с учетом данных индекса Бартел (Mahoney F., Bartel D., 1965) и модифицированной шкалы Рэнкин (mRS; Rankin J., 1957; Wade D., 2000).
Эмоциональные нарушения определяли по шкале Гамильтона для депрессии (HDRS-D 17; Hamilton M., 1960). Оценка когнитивных нарушений включала психометрические тесты и шкалы: шкалу общего ухудшения когнитивных функций (GDS; Reisberg В. еt аl., 1982), краткую шкалу оценки психического статуса (MMSE; Folstein M. et al., 1975), тест «Рисование часов» (CDT; Shulman K., 1986). Диагностика синдрома умеренных когнитивных нарушений проводилась по диагностическим критериям, предложенным S.Guatheir с соавторами (2004). Диагноз «вероятной» постинсультной деменции ставили в соответствии с критериями NINDS-AIREN (1993) на 6 месяц заболевания.
Эпилептические приступы (ЭП) постинсультного генеза определяли по классификации G. Barolin, E.Scherzer (1962): «поздние ЭП» более 14 суток ИИ.
1.3. Оценка исхода заболевания основывалась на данных клинического осмотра и тестирования по NIHSS, индексу Бартел, mRS, HDRS- D, MMSE, GDS, CDT и Шкалы исходов Глазго (Jennet B., Bond M., 1979).
Хорошее восстановление неврологических функций или благоприятный исход заболевания (Шкала исходов Глазго 5-4; NIHSS 5 баллов; HDRS-D 6 баллов; индекс Бартел 75 баллов; mRS 2 балла; GDS 2; MMSE 30 баллов; CDT 10 баллов). Нарушение функций ЦНС представлены легкой очаговой неврологической симптоматикой (двигательные нарушения, гипестезия, центральный парез VII и XII пар ЧМН, легкие нарушения речи). Могли отмечаться также легкие когнитивные расстройства (снижение уровня внимания, замедление темпа психических процессов, трудности запоминания новой информации) при отсутствии объективных свидетельств нарушений памяти, концентрации внимания или способности к обучению. Возможно полное самообслуживание больных и их частичная социальная адаптация.
Умеренное восстановление неврологических функций (NIHSS 6-10 баллов; HDRS-D 10 баллов; индекс Бартел 70- 60 баллов; mRS 3-4 балла; GDS 3; MMSE 28 баллов; CDT 9 баллов). У больных отмечается умерен-ный очаговый неврологический дефицит, обусловленный различными клини-ческими синдромами частичного поражения в каротидной системе. Наряду с этим, может наблюдаться синдром легких или умеренных когнитивных нару-шений. Возможны субклинически выраженная тревога/депрессия. Характерна частичная зависимость больных от окружающих и полная социальная дезадаптация.
Минимальное восстановление нарушенных функций или неблагоприят-ный функциональный исход заболевания (шкала исходов Глазго 3 балла; NIHSS 12 баллов; HDRS-D 7-16 баллов; индекс Бартел 50 баллов; mRS 5 баллов; GDS 3; MMSE 24-27 баллов; CDT 8 баллов). У больных отмечается выраженный очаговый неврологический дефицит, представленный различны-ми сочетаниями симптомов и синдромов поражения в каротидной системе. Отмечаются додементные когнитивные нарушения. Возможно не тяжелое депрессивное состояние. Для больных характерна полная зависимость от окружающих в повседневной жизни, социальная и психическая дезадаптация.
Помимо клинико-неврологического обследования, больным выполняли лабораторные и инструментальные исследования: ультразвуковое скани-рование интра- и экстракраниальных сосудов; исследование сердца (ЭКГ, ЭХО-КГ); офтальмологическое обследование; рутинный клинический и био-химический анализ крови, а также исследование реологических и свертываю-щих свойств крови. Больным проводили МРТ-сканирование (стандартные режи-мы Т2-ВИ, Т1-ВИ) или бесконтрастную КТ головы в остром (3-5 сутки) и вос-становительном (3 и 6 месяцы) периодах заболевания. При определении раз-мера инфарктов мозга использовали классификацию Н.В. Верещагина, Л.К. Брагиной с соавт. (1986): лакунарные инфаркты менее 15 мм; средние инфаркты до 40 мм, большие инфаркты более 40 мм.
Контрольные группы составили 76 лиц без очаговой патологии ЦНС в анамнезе и клинических признаков недостаточности мозгового кровообраще-ния. Испытуемые сопоставимы по демографическим признакам (пол, возраст, образование) с больными ишемическим инсультом (Student's t-Test, р0,1). Исследование проводилось в соответствии с Хельсинской Декларацией для экспериментов, включающих людей.
1.4. Иммунологическое исследование проведено на базе медицинского иссле-довательского центра «Иммункулус» (научный руководитель – д.м.н., профессор А.Б. Полетаев).
С помощью твердофазного иммуноферментного анализа и оригинальной идиотип-антиидиотипической тест-системы ЭЛИ-Н-Тест (Полетаев А.Б. с соавт., патент РФ №2147128 от 27.03.2000) в сыворотке крови больных ишемическим инсультом определяли уровни естественных аутоантител (е ААТ) класса IgG к четырем белкам-нейроантигенам: S100 – высокоспецифичному для нервной ткани представителю семейства Са2+ связывающих белков, локализованному преимущественно в цитоплазме астроцитов (Schafer B.W., Heizmann C.W., 2001); GFAP – мозгоспецифическому глиальному фибриллярному кислому белку, образующему промежуточные филаменты системы цитоскелета астроцитов (Schachner M. et al.; 1977); MP65 – мозгоспецифическому белку – представителю адгезинов поверхностных мембран нейронов (Полетаев А.Б., Морозов С.Г., Ковалев И.Е.; 2002); NGF – фактору роста нервов человека – представителю семейства нейротрофинов (Longi F.M., 1993; Persson H. 1993).
Выделение белков-нейроантигенов проводили по методу (Poletaev A.B., Morozov S.G., Gnedenko B.B., 2000).
Количественное содержание первичных антигензависимых аутоантител (еААТ1) к этим белкам-нейроантигенам, а также вторичных антиидиотипических антител (еААТ2), индукторами синтеза которых являются антигенные маркеры связывающих центров (идиотипов) еААТ1, определяли по методу А.Б. Полетаева с соавт. (2002).
1.5. Биохимические исследования проведены в лаборатории патологии мозга Московского НИИ психиатрии Росздрава (руководитель – д.м.н., профессор М.Г. Узбеков). В качестве биохимических параметров неспецифической эндо-генной интоксикации (ЭИ) в сыворотке крови больных определяли: концен-трацию малонового диальдегида (МДА), уровень молекул средней массы (МСМ), активность аминоксидазы (АО), показатели функционального состояния альбумина (СА), активность моноаминоксидазы (МАО) тромбоцитов. Концентрацию МДА определяли при помощи теста с тиобарбитуровой кислотой (Коробейникова Э.Н., 1989). Уровень МСМ определяли по методу В.В. Николайчик, В.М. Моин (1991). Функциональное состояние СА оценивали при помощи флуоресцентного метода (Грызунов Ю.А., Миллер Ю.И., 1994). Функциональные альбуминовые параметры определяли при помощи набора «Зон-Альбумин» (Россия) и флуоресцентного анализатора АКЛ-01 (Медицинский центр «Зонд», Россия): определяли «эффективную концентрацию альбумина» (ЭКА) и «общую концентрацию альбумина» (ОКА), а также «резерв связывания альбумина» (РСА): РСА=ЭКА/ОКА 100%. Величина РСА (%) представляет собой часть связывающих центров альбумина сыворотки или плазмы крови, которые не заняты токсическими метаболитами. Активность МАО тромбоцитов и АО сыворотки крови определяли по методам О.Н. Волошиной, Т.А. Москвитиной (1985) и А.И. Балаклеевского (1976).
1.6. Статистический анализ данных. Использовали пакеты компьютерных прикладных программ Statistica, версия 6.1 (StatSoft, 2003) и SPSS, версия 10.0.5 (SPSS Inc.). Применяли параметрические и непараметрические критерии оценки статистической значимости различий. Определяли средние значения и их доверительные интервалы (M 95% ДИ), при отсутствии нормального распределения, данные представляли в виде медианы, 25% и 75% квартилей (Ме [25%; 75%]). Согласованность изменения признаков оценивали методом корреляционного и дисперсионного анализов, а причинно-следственную связь и прогностическую значимость признаков – методами линейной и логистической регрессии. Различия считали достоверными при р < 0,05.
