Введение к работе
Актуальность проблемы. В последние годы достигнут определенный прогресс в понимании патогенеза рассеянного склероза (PC) и разработке новых терапевтических подходов, однако механизмы развития демиелинизирующего процесса продолжают оставаться во многом невыясненными. Важное значение имеет дальнейшее изучение взаимосвязи иммунологических и биохимических нарушений, приводящих к гибели миелинa и олигодендроглии.
Одними из первых событий в патогенезе PC являются активация аутореактивных Т-клеток и распознавание ими своих антигенов-мишеней. Для этого необходимо образование тримолекулярного комплекса, включающего расщепленный пептид антигена, молекулу II класса главного комплекса гистосовместимости на антигенпрезентирующей клетке (макрофаге, астроците, микроглии) и молекулу Т-клеточного рецептора на СШ+Т-лимфошпе (Steinman L. et al., 1995; Hohlfeld R„ 1997). Формирование такого комплекса приводит к сенсибилизации СП4+Т-лимфоцитов к различным антигенам миелина: основному белку миелина, протеолипидному протеину, миелин-ассоциированному гликопротеину, миелин-олигодендроцитарному гликопротеи-ну (Kerlero de Rosbo N. et al., 1993; Zhang F. et al., 1994), их миграции в очаг поражения, выделению цитокинов провоспалительного характера, в том числе интерферопа-у (ИФН-у) и фактора некроза опухоли-сс (ФНО-а), нарушению проницаемости гематоэнцефалического барьера (Демина Т.Л. с соавт., 1997, Hohlfeld R., 1997).
В процесс также включаются В-лимфоциты, антитела, система комплемента. Следует отметить, что антитела синтезируются не только к антигенам олигодендроглии и миелина, но и к другим антигенным детерминантам (Hansen B.L. et al, 1983; Tanaka J.L. et al., 1989; Bakhiet M., 1998). Также происходит активация макрофагов, выделяющих большое количество биологически активных субстанций. В результате развивающегося каскада иммунопатологических и патохнмических реакций происходит разрушение миелина и олигодендроцитов.
Одним из механизмов повреждающего действия провоспалительных цитокинов (ИФН-у и ФНО-а) при PC является индукция образования активных метаболитов кислорода (АМК) в астроцитах, микроглии, а также макрофагах (MacMicking, 1992; Vartanian Т., 1997). Образующиеся свободные радикалы кислорода вызывают повреждение различных клеточных структур, в том числе и инициируют процессы
перекисного окисления лилидов (ПОЛ) - одного из наиболее распространенных механизмов деструкции мембран, субстратом которого являются полиненасыщенные жирные кислоты липидов.
Хотя в литературе в последние годы опубликован ряд теоретических и экспериментальных работ, рассматривающих участие свободиорадикальных реакций в развитии демиетшюирующего процесса (MacMicking J.D. et al, 1992; Cooper R.L., 1997; Hohlfeld R., 1997; Knight J.A., 1997), при PC имеются лишь единичные сообщения о повышении содержания АМК в цитоплазме макрофагов и микроглии при PC, а данные по изучению ПОЛ довольно разноречивы (Роговина Н.И, Хохлов А.П., 1980; Назарснко В.Г. с соавт., 1990; Ширалиева Р.Д., 1995; Bagastra О. et al., 1995).
Как известно, параллельно с демиелинизацией при PC наблюдаются и процессы регенерации, в частности, восстановление миелина. Предполагается, что макрофагами/микроглией или другими клетками синтезируются факторы роста, влияющие на процесс пролиферации и дифференцировки олигодендроцитов и, следовательно, процесс ремиелиштации (Loughlin А. et al., 1994; Cuzner M.L., 1997). В-связи с этим в последнее время активно изучается роль одного из семейств факторов роста - нейротрофинов. Интерес к данному семейству и, прежде всего, к наиболее-изученному из них фактору роста нервов (ФРН) при PC объясняется их разнообразными защитными эффектами. Так, показано влияние ФРН на олигодендроциты человека (Ladiwala U. et al., 1998), клетки иммунной и эндокринной систем (Otten U. et al., 1979; Brodie С, Gelfand E.W., 1994; Levi-Montalcini R. et al., 1996). Кроме этого, обсуждается антиоксидантное влияние ФРН (Mattson М.Р., 1993; Kamata Н„ 1996).
В литературе имеются лишь единичные сообщения об изучении уровня ФРН при PC. Показано как значительное повышение уровня ФРН в спинномозговой жидкости (СМЖ) больных PC при обострении заболевания в сравнении с заметным снижением при ремиссии (Laudiero L.B. et al„ 1992), так и его отсутствие (Massaro A.R. et al., 1994).
Следует отметить, что одной из возможных причин нарушений функций ФРН считается связывание с антителами (Aloe L. et al., 1994; Levi-Montalcini R. et al., 1996). Присутствие аутоантител к ФРН показано как в сыворотке крови здоровых людей (Кяюшник Т.П. с соавт., 1998), так и при ряде аутоиммунных заболеваний (Dicou Е. et al., 1993). В то же время, несмотря на предполагаемое участие ФРН в патогенезе PC, детальное изучение антител к данному нейротрофину при этом заболевании отсутствует.
з Таким образом, изучение сврбоднорадикальных реакций, участвующих в
деструкции мембран олигодендроглии и,миелина, а также анализ синтеза аутоантител к
ФРН при PC представлялись важными и актуальными, что и определило цель и задачи
настоящей работы.
Цель работы: изучение роли нарушений иммуно-биохимических взаимодействий в патогенезе рассеянного склероза на основании анализа свободнорадикальньгх реакций и синтеза аутоантител к фактору роста нервов у больных рассеянным склерозом.
Задачи работы:
1. Изучить генерацию активных метаболитов кислорода - супероксид-анион
радикала 02* и пероксида водорода Н2О2, нейтрофилами крови, а также содержание
основного конечного продукта перекисного окисления липидов - малонового
диальдегида, в биологических жидкостях больных рассеянным склерозом. :..;
-
Исследовать уровень аутоантител к фактору роста нервов в сыворотке крови и спинномозговой жидкости больных рассеянным склерозом.
-
Провести корреляции иммунологических и биохимических нарушений со - стадией активности, характером течения и длительностью патологического процесса.
4. На основании полученных данных уточнить патогенетические механизмы PC,
а также обосновать подходы к возможной коррегирующей терапии.
Научная новизна. Впервые проведено комплексное изучение свободнорадикальных реакций, а также уровня аутоантител к фактору роста нервов в биологических жидкостях больных рассеянным склерозом. Установлен различный характер изменений уровня аутоантител к фактору роста нервов и показателей генерации активных метаболитов кислорода нейтрофилами крови у исследованных больных в зависимости от стадии активности и характера течения заболевания, что отражает этапы демиелинизирующего процесса при PC.
В острой стадии PC (дебют и обострение) на начальных этапах выявлена активация не только иммунопатологических, но, в определенной мере, и патохимических реакций; на более поздних этапах острой стадии и в период ремиссии, напротив, отмечено уменьшение интенсивности синтеза аутоантител к фактору роста нервов, в то время как генерация активных метаболитов кислорода возрастала. При прогредиентном течении PC установлены как повышение уровня аутоантител к
4 фактору роста нервов, так и активация свободнорадикальных реакций, причем отмечена
большая выраженность макрофагальной активации при вторично-прогредиентном
течении болезни.
Теоретическое значение работы. Полученные данные свидетельствуют об участии свободнорадикальных реакций и аутоантител к фактору роста нервов в патогенезе PC. Выявлена связь интенсивности изученных патохимических и иммунопатологических реакций со стадией активности демиелшшзирующего процесса. Показано, что в механизмах развития острой стадии PC (дебют и обострение) на начальных ее этапах большее значение имеют иммунные нарушения, отражением которых служат высокие уровни аутоантител к фактору роста нервов. На более поздних этапах острой стадии и в период ремиссии интенсивность иммунопатологических реакций снижается, а преимущественное значение имеет интенсивная макрофагальная активация. Снижение интенсивности антителообразования к фактору роста нервов в стадии ремиссии может отражать возможность реализации его нейротрофического эффекта за счет участия в процессе регенерации. Напротив, высокие титры аутоантител к фактору роста нервов при острых и прогредиентных формах PC могут служить показателем недостаточности репаративных процессов в центральной нервной системе.
Практическое значение работы. Полученные данные по исследованию интенсивности свободнорадикальных реакций и уровня аутоантител к фактору роста нервов в биологических жидкостях больных рассеянным склерозом могут являться дополнительным критерием в оценке степени активности демиелинизирующего процесса. Преобладание иммунопатологических или патохимических реакций на различных этапах патологического процесса может быть использовано как критерий дифференцированного подхода к лечению больных PC.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. В патогенезе рассеянного склероза участвуют как свободнораднкальные
реакции с образованием активных метаболитов кислорода и инициацией перекисного
окисления липидов, так и иммунопатологические реакции с индукцией гуморального
ответа не только к антигенам миелина и олигодендроглии, но и к другим антигенным
детерминантам, в частности, к фактору роста нервов.
2. При активации демиелшшзирующего процесса в острой стадии рассеянного
склероза на начальных ее этапах большее значение имеет инициация
иммунологических реакций, в том числе и синтеза антител, в то время как
макрофагальная активация преобладает на более поздних этапах и,при последующей
ремиссии. .
3.Интенсивность антителообразования к фактору роста нервов может служить маркером активности репаративных процессов в центральной нервной системе.
Апробация работы. Результаты настоящего исследования доложены на 14л
Congress of the European Committee for. Treatment and Research in Multiple Sclerosis,
Stockholm, Sweden, _998, и Third Congress of the European Federatton of Neurological
Societies, Seville, Spain, 1998. Работа апробирована и рекомендована к защите 29 апреля
1999 г. на совместном заседании сотрудников III сосудистого, нейроинфекционного и
реанимационного отделений, лабораторий патологической анатомии,
экспериментальной патологии нервной системы, биохимии, отдела лучевой диагностики НИИ неврологии РАМН.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, 1 - в печати.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, характеристики материала и методов исследования, результатов биохимических и иммунологических исследований, обсуждения результатов, выводов и практических рекомендаций. Работа изложена на 148 страницах машинописного текста, иллюстрирована 17 тaблицами н 12 рисунками. Библиографический указатель содержит 259 источников: 35 отечественных и 224 зарубежных.