Введение к работе
Актуальность исследования. Гипертоническая болезнь (ГБ) является одним из наиболее распространенных сердечно-сосудистых заболеваний среди трудоспособного населения в большинстве стран мира (Синькова Г.М., 2007; . et al., 2005). По данным ВОЗ, в экономически развитых странах повышение артериального давления (АД) отмечается у 25% взрослого населения, а среди лиц старше 65 лет – более чем в 50% случаев. В Российской Федерации частота встречаемости артериальной гипертонии (АГ) у населения превышает 40% (Чазова И.Е., 2007; Гогин Е.Е., 2010).
Одним из центральных органов-мишеней, страдающих при ГБ, является головной мозг (Скворцова В.И., 2006; Суслина З.А. и др. 2006; Amenta F. et al., 2003). Известно, что АГ является причиной развития острых нарушений мозгового кровообращения преходящего характера – церебральных гипертонических кризов (ГК) (Широков Е.А., Симоненко В.Б., 2001; Бокарев И.Н., 2005; Vilela-Martin J.F. еt al., 2011), транзиторных ишемических атак (Парфенов В.А. и др., 2009; Zhang W.W. et al., 2009), или стойкого характера – геморрагических и ишемических инсультов (. et al., 2010; . еt al., 2011), а также хронической прогрессирующей недостаточности мозгового кровообращения – дисциркуляторной энцефалопатии и сосудистой деменции (Камчатнов П.Р. и др., 2007; Зверева З.Ф. и др., 2010; . et al., 2010; Sharp S.I. et al., 2011). В настоящее время доля смертности от сердечно-сосудистых заболеваний составляет 53,1%, при этом 35,4% случаев обусловлено именно цереброваскулярными осложнениями ГБ (Харченко В.И. и др., 2005; Гусев Е.И. и др., 2006; ., ., 2011).
В связи с широким распространением ГБ и связанных с ее развитием цереброваскулярных заболеваний (ЦВЗ), таких как церебральный ГК и острый ишемический инсульт (ОИИ), дальнейшее изучение механизмов нарушения регуляции АД, приводящих к ГБ, является актуальным направлением современной медицины, а поиск новых подходов ранней молекулярной диагностики осложнений данного заболевания имеет важное социально-экономическое значение.
Современные представления о нейробиологических и патофизиологических механизмах развития ЦВЗ указывают на ключевую роль нарушения микроциркуляции и трофического обеспечения, а также программированной гибели клеток нервной и сердечно-сосудистой систем (Гусев Е.И., Скворцова В.И., 2001; ., ., 2008; ., ., 2010). В связи с этим особый интерес вызывает изучение вовлеченности в молекулярные механизмы ЦВЗ факторов-регуляторов процессов роста, развития, выживаемости и гибели эндотелиальных, нервных, глиальных клеток. В данном аспекте особое внимание привлекает нейротрофический белок S100b (Heizmann C.W. et al., 2002). Имеются многочисленные литературные данные о многообразии функциональной активности, которую проявляет S100b как внутриклеточно (Brozzi F. et al., 2009; ., ., 2010), так и в межклеточном пространстве (Donato R., Heizmann C.W., 2010; . et al., 2010). Показано, что данный белок в зависимости от концентрации проявляет нейротрофические или проапоптотические свойства (Sherstnev V.V. et al., 2003; Mori T. et al., 2010). Продемонстрирована патогенетическая роль повышения концентрации S100b при ишемическом инсульте (Шерстнев В.В. и др., 2002; Kaca-Oryska M. et al., 2010; Dayon L. et.al., 2011) и других заболеваниях нервной системы (Chaves M.L. et.al., 2010; Moritz S. et al., 2010).
Другим молекулярным регулятором процессов роста и гибели клеток является фактор дифференцировки, гликопротеин HLDF (human leukemia differentiation factor) (Kostanyan I.A. et al., 1994), недавно обнаруженный в крови человека (Sherstnev V.V., 2004) и в различных структурах головного мозга крыс (Sewell R.D., et al., 2005). Показано, что различные пептидные фрагменты HLDF проявляют как про- , так и антиапоптотическую активность (Костанян И.А. и др., 2000; Шерстнев В.В., и др., 2003; Сторожева З.И. и др., 2004). Установлено, что 24-членный и 8-членный пептидные фрагменты фактора – HLDF-24 и HLDF-8 – обладают выраженной гемодинамической активностью: при внутривенном введении они изменяют АД и частоту сердечных сокращений у нормотензивных и у спонтанно-гипертензивных крыс (Ржевский Д.И. и др., 2006). Имеются данные о структурной гомологии HLDF с эндотелин-превращающим ферментом (Ржевский Д.И. и др., 2005). В совокупности вышеизложенные данные позволяют предположить вовлеченность этого фактора в молекулярное обеспечение функционирования сердечно-сосудистой системы при изучаемых заболеваниях.
В настоящее время особый интерес представляет изучение участия иммунных механизмов в формировании ГБ и ЦВЗ (. et al., 2011; Zhang Y., Popovich P., 2011). Становится все более очевидной вовлеченность иммунной системы в процессы единой нейроиммуноэндокринной регуляции в норме (Морозов С.Г. и др., 2005), а также при ГБ (Мингазетдинова Л.Н., 2006; . et al., 2011) и при ОИИ (Скворцова В.И. и др., 2005; Алферова В.В. и др., 2008). В последнее время показано, что аутоантитела (ауто-АТ) к S100b и к HLDF могут отражать и/или предопределять состояние когнитивных, психических, двигательных и сосудистых функций пациентов при острых и хронических нарушениях мозгового кровообращения (Грудень М.А. и др., 1999; Грудень М.А., Шерстнев В.В., 2008; Sherstnev V.V., 2004).
Вышеизложенные факты указывают на актуальность изучения вовлеченности белков S100b, HLDF, а также идиотипических ауто-АТ (АТ) и антиидиотипических ауто-АТ (аи-АТ) к данным белкам в развитие ГБ и ЦВЗ, а также поиска современных подходов молекулярной диагностики разных стадий ГБ, контроля эффективности лечения и прогноза ГБ и ее цереброваскулярных осложнений.
Цель работы заключалась в исследовании участия факторов развития и гибели нервных, глиальных, эндотелиальных клеток – белков S100b и HLDF, а также идио/антиидиотипических аутоантител к ним в развитии гипертонической болезни и ее цереброваскулярных осложнений.
Задачи исследования:
-
Изучить содержание белков S100b, HLDF и уровни идио/антиидиотипических аутоантител ним в сыворотке крови пациентов с гипертонической болезнью, а также в критические периоды развития (на 1, 3, 7 и 21 сутки) церебрального гипертонического криза и острого ишемического инсульта.
-
Сопоставить содержание белка S100b, уровни идио/антиидиотипических аутоантител к S100b в сыворотке крови с неврологическими показателями у пациентов с церебральным гипертоническим кризом и острым ишемическим инсультом.
-
Проанализировать соотношение содержания белка HLDF, уровней идио/антиидиотипических аутоантител к HLDF в сыворотке крови и клинических показателей, отражающих функциональное состояние сердечно-сосудистой системы у пациентов с гипертонической болезнью, церебральным гипертоническим кризом и острым ишемическим инсультом.
-
Оценить диагностическую и прогностическую значимость определения белков S100b, HLDF и уровней идио/антиидиотипических аутоантител к ним в сыворотке крови пациентов при гипертонической болезни и ее цереброваскулярных осложнениях.
Научная новизна. Впервые изучена динамика и выявлены различия в сывороточном содержании белков S100b и HLDF, а также в уровнях идио/антиидиотипических ауто-АТ к данным белкам у пациентов в критические периоды развития ГК и ОИИ, а также при не осложненной ГБ. С помощью изучаемых иммунобиохимических показателей – белка S100b и ауто-АТ к нему – обнаружено нарушение гемато-энцефалического барьера (ГЭБ) у больных с не осложненным и кризовым течением ГБ. Доказана диагностическая значимость определения антиидиотипических ауто-АТ к S100b на основе выявленных статистических взаимосвязей их уровня с неврологической симптоматикой пациентов при ГК и ОИИ. У пациентов с ГК обнаружена взаимосвязь концентрации HLDF и уровня ауто-АТ к HLDF с величиной АД, длительностью течения ГБ и выраженностью кардиологической симптоматики (сердечная недостаточность, ишемическая болезнь сердца). Впервые документирована благоприятная прогностическая значимость повышения уровня идиотипических ауто-АТ к HLDF для клинического исхода ОИИ.
Теоретическая и практическая значимость. Подтверждены теоретические предпосылки о том, что факторы развития и гибели нервных, глиальных, эндотелиальных клеток – белки S100b и HLDF – наряду с эффекторами гуморального иммунного ответа – ауто-АТ к рассматриваемым белкам – вовлечены в молекулярные механизмы патогенеза ГБ и ее цереброваскулярных осложнений. Полученные новые экспериментальные данные о молекулярных механизмах патогенеза ЦВЗ, связанных с ГБ, расширяют существующие в настоящее время представления о дизрегуляции нейроиммунных взаимодействий при цереброваскулярной патологии. Полученные данные о различном сывороточном содержании изученных показателей у пациентов, страдающих ГБ, ГК и ОИИ, демонстрируют ранее не описанные особенности молекулярных процессов патогенеза ГБ и одновременную вовлеченность элементов нервной, сердечно-сосудистой и иммунной систем в патогенетические механизмы ЦВЗ, ассоциированных с ГБ. Полученные результаты позволяют рассматривать системы факторов, состоящие из белков S100b, HLDF, АТ и аи-АТ к ним, а также перечисленные факторы по отдельности в качестве молекулярных нейроиммунных биомаркеров для ранней диагностики и прогнозирования цереброваскулярных осложнений ГБ.
Положения, выносимые на защиту:
-
Гипертоническая болезнь и ее цереброваскулярные осложнения (церебральный гипертонический криз, острый ишемический инсульт) сопровождаются повышением содержания белка S100b и уровня идиотипических антител к нему, а также снижением содержания белка HLDF и уровня идио/антиидиотипических антител к нему в сыворотке крови пациентов.
-
Содержание белков S100b, HLDF и уровни идио/антиидиотипических аутоантител к ним в сыворотке крови коррелируют с клиническими показателями, отражающими функциональное состояние сердечно-сосудистой и нервной систем у пациентов с гипертонической болезнью, церебральным гипертоническим кризом и острым ишемическим инсультом.
-
Системы белков S100b, HLDF и идио/антиидиотипических аутоантител к ним на молекулярном уровне отражают процессы дизрегуляции в нервной, иммунной, и сердечно-сосудистой системах организма при гипертонической болезни, а также могут иметь значение для прогноза развития церебральных осложнений данного заболевания.
Апробация. Основные положения и результаты исследования были доложены на 17-м съезде Европейского колледжа нейрофармакологии (Москва, 2004), Итоговой научной сессии НИИ Нормальной физиологии им. П.К.Анохина РАМН (Москва, 2004), XX съезде физиологического сообщества имени И.П. Павлова (Москва, 2007), юбилейной конференции «Современные возможности клинической лабораторной диагностики», посвященной 20-летию компании БиоХимМак (Москва, 2009), 6-й Российской конференции «Нейроиммунопатология» (Москва, 2010), 7-м Европейском форуме по нейронаукам (Амстердам, 2010), 1-й Международной междисциплинарной конференции «Современные проблемы системной регуляции физиологических функций» (Сафага, 2010), а также на внутрилабораторных конференциях Лаборатории функциональной нейрохимиии НИИ НФ им. П.К.Анохина РАМН (Москва, 2004-2011).
Структура диссертации. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 3-х глав результатов исследования, заключения, выводов и списка литературы, содержащего 110 отечественных и 191 иностранный источник. Диссертация изложена на 160-ти страницах машинописного текста, содержит 8 таблиц и 45 рисунков.
Публикации по теме диссертации. Опубликовано 11 работ, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
