Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Влияние стресса на когнитивные функции при хронической ишемии мозга (обзор литературы) 12
1.1 Роль стресса в формировании когнитивных нарушений 12
1.2 Клинические аспекты хронической ишемии мозга. Состояние проблемы на современном этапе 21
1.3 Экспериментальные исследования влияния стресса на когнитивные функции 30
Глава 2. Материал и методы исследования 37
2.1 Клиническая часть 37
2.1.1 Дизайн исследования 37
2.1.2 Характеристика групп пациентов 37
2.1.3 Психоневрологические тесты 40
2.1.4 Лабораторные методы исследования 43
2.2 Экспериментальная часть 45
2.2.1 Дизайн исследования 45
2.2.2 Характеристика групп животных 46
2.2.3 Исследование поведения у животных 47
2.2.4 Экспериментальные воздействия 48
2.2.5 Определение кортикостерона у животных 49
2.2.6 Гистологический анализ 49
2.3 Статистическая обработка данных 51
Глава 3. Роль стресса, как фактора риска в развитии когнитивных нарушений у больных хронической ишемией мозга 52
3.1 Выраженность когнитивных нарушений и психоэмоциональный статус пациентов с хронической ишемией мозга II стадии в зависимости от уровня стрессоустойчивости 52
3.2 Влияние стресса на уровень базального кортизола, липидов и половых гормонов в крови больных хронической ишемией мозга II стадии 60
Глава 4. Исследование механизмов влияния стресса на когнитивные функции в эксперименте 67
4.1 Влияние стресса на эпизодическую память самцов крыс линии Вистар и OXYS 67
4.2 Влияние стресса на двигательную и исследовательскую активность самцов крыс линии Вистар и OXYS 68
4.3 Влияние стресса на изменение базального уровня кортикостерона у самцов крыс линии Вистар и OXYS 70
4.4 Влияние стресса на плотность нейронов в CA1 области гиппокампа у самцов крыс линии Вистар и OXYS 71
Глава 5. Обсуждение полученных результатов 73
Заключение 85
Список сокращений и условных обозначений 89
Список литературы 90
Приложение А (справочное) 115
Приложение Б (справочное) 117
Приложение В (справочное) 118
Приложение Г (справочное) 121
- Клинические аспекты хронической ишемии мозга. Состояние проблемы на современном этапе
- Выраженность когнитивных нарушений и психоэмоциональный статус пациентов с хронической ишемией мозга II стадии в зависимости от уровня стрессоустойчивости
- Влияние стресса на уровень базального кортизола, липидов и половых гормонов в крови больных хронической ишемией мозга II стадии
- Влияние стресса на плотность нейронов в CA1 области гиппокампа у самцов крыс линии Вистар и OXYS
Введение к работе
Актуальность исследования. Хроническое сосудистое поражение головного мозга по-прежнему занимает лидирующие позиции среди болезней системы кровообращения, нередко приводя к инвалидизации населения, что определяет актуальность исследования (Чуканова Е.И. и др., 2012). В международной классификации болезней 10-го пересмотра сосудистые заболевания головного мозга включены в класс «Цереброваскулярные болезни» (I60-I69), в котором выделена хроническая ишемия мозга (ХИМ). Основным клиническим проявлением ХИМ являются когнитивные нарушения (КН).
В основе патогенеза ХИМ лежит хроническая гипоперфузия головного мозга, развивающаяся под влиянием таких факторов, как атеросклероз, гипертония, сахарный диабет, нарушения сердечного ритма и гемодинамики. Но ни один из них не может полностью объяснить ни тяжесть заболевания, ни выраженность его клинических проявлений (Гусев Е.И., 2014). Поэтому очень важным становится поиск дополнительных факторов, способных усугублять когнитивный дефицит.
В современном обществе человек все меньше сталкивается с естественными биологическими стрессорами и все больше испытывает давление психосоциальных факторов, обусловленных экономическими обстоятельствами, информационными технологиями и межличностными конфликтными отношениями, что, в условиях низкой стрессоустойчивости, может привести к более раннему развитию некоторых заболеваний или прогрессированию уже имеющихся (Штемберг А.С., 2014; Левин О.С., 2012; Шафиркин А.С. и др., 2013; Антипенко Е.А. и др., 2014). Маркером низкой стрессоустойчивости могут служить заболевания, в чьем развитии определенную роль играют стрессовые воздействия (Wang C.W. et al., 2013; Sudo N., 2016). Ф. Александер еще в 18 веке выделил ряд таких заболеваний, назвав их «чикагской семеркой», куда, в частности, отнес язвенную болезнь желудка (ЯБ) и инфаркт миокарда (Александер Ф., 2000). Несмотря на то, что у каждого из этих заболеваний имеется ведущий этиологический фактор, доказано, что стрессорное воздействие может послужить пусковым моментом в их развитии,
что позволяет рассматривать их, как проявление дистресса (Циммерман Я.С., 2013; Bergh С. et al., 2015). Поэтому в настоящем исследовании изучены психоэмоциональные и структурно-функциональные особенности больных с ХИМ, имеющих в анамнезе язвенную болезнь и инфаркт миокарда, определен уровень стрессоустойчивости у этой категории пациентов и проведен сравнительный анализ с группой пациентов с ХИМ, не имеющих стресс-зависимых заболеваний.
Стресс современной жизни, будучи психосоциальным по сути, реализует свое действие через вполне определенные и консервативные биологические механизмы, затрагивающие неизменную биологическую сущность человека (Велич-ковский, Б.Т., 2012). Поэтому для изучения механизмов стрессогенных воздействий на когнитивные функции в работе использованы анимальные модели. Одной из основных структур мозга, вовлеченных в формирование памяти, как у человека, так и у животных, является гиппокамп (Hasselmo M.E. et al., 2012). Депри-вация от матери (maternal separation, MS) в раннем постнатальном периоде является самым значимым социальным стрессорным фактором для грызунов (Matthews К. et al., 2003). Поэтому в экспериментальной части исследования мы изучали влияние MS на память животных, сопоставляя выявленные изменения поведения крыс с измерением плотности нейронов гиппокампа и определением основного медиатора стресса (кортикостерона) для объективизации негативного влияния стресса на когнитивные функции.
Степень разработанности темы исследования. Показателем активации ГГНС при стрессовых воздействиях является кортизол, повышенный уровень которого может негативным образом повлиять на память (Liu D. et al., 1997). Кроме того, гиперкортизолемия является одним из факторов развития депрессии, которая встречается в 38-60% случаев у больных ХИМ (Гусев Е.И. и др., 2014). В связи с этим одной из задач нашего исследования было исследовать взаимосвязь когнитивных нарушений, концентрации базального кортизола и уровня стрессоустойчивости у больных ХИМ.
На когнитивные функции могут повлиять и изменения со стороны половых гормонов, поскольку они способны оказывать влияние на функционирование головного мозга (Khera M., 2013; Lacreuse A. et al., 2015). Кроме того, ги-поталамо-гипофизарно-гонадная система (ГГГС) играет важную роль в обеспечении адаптации организма к стрессовым воздействиям (Lin H. et al., 2014; Green M.R. et al., 2016; Camille Meln L. et al., 2016). Мало изученным остается вопрос о связи половых гормонов с уровнем стрессоустойчивости у больных ХИМ.
Исследования, посвященные изучению повреждения гиппокампа после стрессового воздействия, продемонстрировали противоречивые результаты. В одних работах показано, что хронический стресс или введение глюкокортикостеро-идов приводят к гибели нейронов гиппокампа у животных (Dachir S. et al., 1997; Sapolsky R.M. et al., 1990). Более поздние исследования не подтвердили эти данные ни на животных, ни на человеке (Coburn-Litvak P.S. et al., 2004; Muller M.B. et al., 2001; Sousa N. et al., 1998). Противоречивость имеющихся данных, а также актуальность исследования механизмов повреждения мозга после пережитого стресса, для поиска оптимальных средств коррекции возникающих расстройств, определили цель данного исследования.
Цель исследования – определить роль стресса как фактора риска в развитии когнитивных нарушений у больных хронической ишемией мозга и у крыс с разными генотипами.
Задачи исследования:
-
Оценить выраженность когнитивных нарушений и психоэмоциональный статус пациентов с хронической ишемией мозга II стадии в зависимости от уровня стрес-соустойчивости.
-
Исследовать патогенетическую роль стресса в развитии когнитивных нарушений у больных хронической ишемией мозга II стадии путем анализа уровня базального кортизола, липидного обмена, уровня половых гормонов (эстрогены, тестостерон) в зависимости от уровня стрессоустойчивости.
3. Исследовать в эксперименте механизмы влияния стресса на когнитивные функции путем оценки поведенческих изменений, уровня базального кортикостерона и изменения плотности нейронов области СА1 гиппокампа у взрослых экспериментальных животных после депривации от матери.
Научная новизна исследования. Доказана роль низкой стрессоустойчиво-сти в развитии когнитивных нарушений. У пациентов с ХИМ, имеющих низкую стрессоустойчивость, стресс является фактором риска, под влиянием которого реализуются механизмы, приводящие к нарушению когнитивных функций: развивается гиперкортизолемия, дислипидемия, снижение уровня тестостерона. Клинически это проявляется выраженным когнитивным дефицитом, субклинической тревогой и депрессией.
Впервые выявлено различие в механизмах влияния стресса на когнитивные функции животных с разным генотипом и доказана способность стресса вызывать отставленные во времени когнитивные нарушения. Пережитый стресс вызвал у крыс Вистар снижение эпизодической памяти и плотности нейронов в области СА1 гиппокампа, но не повлиял на уровень базального кортикостерона. У крыс OXYS, по сравнению с контрольными крысами Вистар, во всех группах выявлен выраженный когнитивный дефицит и снижение плотности нейронов в СА1 области гиппокампа, но дополнительного влияния на этот процесс пережитого стресса выявлено не было. Однако именно у этих животных определено повышение уровня базального кортикостерона после воздействия стресса, что является повреждающим фактором в отношении когнитивных функций.
Теоретическая и практическая значимость исследования. Результаты работы расширяют представление о формировании когнитивных нарушений у больных ХИМ, обосновывая необходимость своевременной диагностики уровня стрессоустойчивости и совершенствования лечебно-профилактических мероприятий. На основе результатов исследования разработаны практические рекомендации для клиники Федерального государственного бюджетного научного учрежде-
ния «Научно-исследовательский институт физиологии и фундаментальной медицины».
Методология и методы исследования. Проведенное исследование основывается на принципе комплексного методологического подхода к изучению когнитивных нарушений в зависимости от наличия неблагоприятных факторов. Применялись общенаучный (сравнительно-сопоставительный) и частнонаучные (лабораторный, клинический, инструментальный, статистический) методы.
Поводом для научной работы послужили противоречивые данные о влиянии стресса на изменения в гиппокампе и формирование КН, как у человека, так и у животных (Dachir S. et al., 1997; Sapolsky R.M. et al., 1990; Coburn-Litvak P.S. et al., 2004; Muller M.B. et al., 2001; Sousa N. et al., 1998).
Диссертационное исследование проводилось в четыре этапа. На первом этапе анализировались различные литературные данные, посвященные изучаемой проблеме. На втором этапе исследования проводилось обследование больных с диагнозом ХИМ, 66% из которых имели низкую стрессоустойчивость. Третий этап включал экспериментальные исследования для изучения отсроченного влияния стресса на когнитивные функции. На четвертом этапе – проведен статистический анализ данных.
Положения, выносимые на защиту:
-
Гиперкортизолемия, дислипидемия и снижение тестостерона являются важными патогенетическими факторами в развитии когнитивных нарушений у пациентов с хронической ишемией мозга II стадии с низким уровнем стрессоустойчивости.
-
Патогенез влияния стресса на когнитивные функции включает в себя снижение плотности нейронов в области СА1 гиппокампа и повышение уровня базального кортикостерона.
Степень достоверности и апробация результатов. В клинической части обследовано 110 человек, имевших ранее установленный диагноз ХИМ II стадии. Протокол исследования одобрен на заседании Локального Этического комитета.
В экспериментальном исследовании использовались крысы разного генотипа: обычные (Вистар) и крысы с наследственной предрасположенностью к раннему развитию гериатрических признаков (OXYS). Все процедуры проводились в соответствии с Международными Европейскими Биоэтическими стандартами (86/609-EEC) и Российскими правилами работы над лабораторными животными (N 199н от 01.04.16).
Для статистического анализа данных применялся пакет статистических программ SPSS 22 и STATISTICA. Первичная документация и материалы статистической обработки проверены и признаны достоверными.
Результаты исследования были представлены на XI, XII, XIII, XIV межрегиональных научно-практических конференциях с обсуждением смежных вопросов неврологии (Новосибирск-Томск, 2011; 2012; 2012; 2013); международной конференции по нейронауке NeuroTalk (Пекин, 2012); ежегодной университетской конференции (Сиена, Италия, 2013); 6 международной конференции “Стресс и поведение” (Кобе, Япония, 2015).
По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 4 – в изданиях, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией при Министерстве образования и науки Российской Федерации для опубликования основных результатов диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук. Диссертационная работа соответствует требованиям, установленным п. 14 Положения о присуждении ученых степеней, утвержденного Постановлением Правительства РФ от 24 сентября 2013 г. №842, некорректных заимствований не содержит.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, главы, в которой представлены результаты собственных исследований, обсуждения результатов исследования, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Текст диссертации изложен на 122-х страницах машинописного текста, иллюстрирован 2-мя таблицами и 12-тью рисунками. Список литературы содержит 226 источников, в том числе 36 на русском языке и 190 – на иностранных языках.
Клинические аспекты хронической ишемии мозга. Состояние проблемы на современном этапе
По распространенности ЦВБ по-прежнему занимают лидирующие позиции среди болезней системы кровообращения. Ежегодно увеличивается число пациентов с впервые установленным диагнозом ЦВБ [11]. В клинической практике для отражения патогенетических процессов хронического сосудистого поражения головного мозга используются равнозначные термины «дисциркуляторная энцефалопатия» и «хроническая ишемия мозга» [17, 35]. В международной классификации болезней 10-го пересмотра сосудистые заболевания головного мозга включены в класс «Цереброваскулярные болезни» (I60 – I69), в котором выделена ХИМ (I67.8). Распространенность ХИМ составляет не менее 700 случаев на 100 000 населения [31].
ХИМ – это мультифакториальное заболевание, в основе развития которого лежит хроническая гипоперфузия головного мозга, развивающаяся под воздействием таких факторов, как церебральный атеросклероз, артериальная гипертензия, заболевания сердца с развитием хронической сердечной недостаточности, сахарный диабет, курение, гемодинамические нарушения; и это далеко не полный перечень причин, приводящих к ее развитию [36, 202]. В свою очередь, хроническая гипоперфузия головного мозга приводит к повреждению проводящих путей и нейрональных кругов, связывающих корковые и подкорковые структуры, в результате чего возникает их разобщение, лежащее в основе развития комплекса нейропсихологических, двигательных и вегетативных расстройств [16]. Для ХИМ характерно нарушение когнитивных функций, аффективные расстройства, двигательные расстройства (пирамидные, экстрапирамидные), мозжечковые расстройства, вестибулярная и вегетативная недостаточность [174]. Ведущий синдром определяется преимущественной локализацией и обширностью поражения вещества мозга [150].
Стадии (степени тяжести) ХИМ выделяют согласно рекомендациям НИИ неврологии РАМН [35]. Первая стадия характеризуется наличием преимущественно субъективной симптоматики, причем превалируют жалобы астенического характера (повышенная утомляемость, снижение внимания, головная боль, головокружение, шум в голове, неустойчивость при ходьбе, нарушение сна) при практически полном отсутствии очаговой неврологической симптоматики [85]. В ряде случаев выявить наличие патологии можно только при активном расспросе, так как легкие КН могут быть компенсированы больным и существенным образом не ограничивают его социальную адаптацию [19]. На II стадии формируются четкие клинические синдромы, существенно снижающие функциональные возможности больного: клинически явные КН, связанные с дисфункцией лобных долей (снижение памяти, замедление психических процессов, нарушение внимания, мышления, способности планировать и контролировать свои действия), выраженные вестибуломозжечковые расстройства, псевдобульбарный синдром, постуральная неустойчивость и нарушения ходьбы, реже паркинсонизм, апатия, эмоциональная лабильность, депрессия, повышенная раздражительность и расторможенность [85]. На этой стадии страдает профессиональная и социальная адаптация больного, значительно снижается его работоспособность, но сохраняется способность обслуживать себя [150]. На III стадии КН достигают степени умеренной или тяжелой деменции и сопровождаются грубыми эмоциональными и поведенческими нарушениями (грубым снижением критики, апатико-абулическим синдромом, расторможенностью, эксплозивностью), а также выраженными двигательными нарушениями (нарушения ходьбы и постурального равновесия с частыми падениями, выраженные мозжечковые расстройства и др.) [124]. Нарушается социальная адаптация, больные постепенно утрачивают способность обслуживать себя и нуждаются в постороннем уходе [164].
В связи со стремительным старением населения, проблема КН будет становиться все острее, поскольку они являются основным клиническим проявлением ХИМ [83]. В отечественной литературе выделяют легкие, умеренные и тяжелые КН. В основе такой классификации лежит выраженность субъективных жалоб, как со стороны больного, так и его окружения, наличие объективных изменений, выявляемых путем нейропсихологического тестирования, степень ограничения в профессиональной и бытовой деятельности [10]. Существует достаточно много методик, позволяющих выявить и оценить степень тяжести КН. В повседневной клинической практике хорошо зарекомендовали себя стандартные тестовые наборы с формализованной (количественной) оценкой результатов, которые позволяют провести экспресс-оценку нескольких когнитивных функций в условиях лимитированного времени: MMSE (краткая шкала оценки психического статуса); методика Мини-Ког; Монреальская шкала оценки когнитивных функций и другие [10, 17, 77]. Одним из наиболее старых и общеупотребительных инструментов для диагностики КН, в том числе и при легкой деменции, является тест рисования часов [212]. Для проверки комплекса лобных (регуляторных) функций во всем мире используется "Батарея лобных тестов" (англ. Frontal Assessment Batter) (БЛД) [70].
Четкой зависимости выраженности КН от локализации нейровизуализационных изменений не прослеживается, хотя существуют исследования, которые показывают взаимосвязь между двигательными и нейропсихологическими расстройствами и изменениями на КТ и МРТ головного мозга [7]. Выявлено, что для I стадии характерно наличие лейкоареоза (перивентрикулярный или пунктирный субкортикальный, шириной менее 10 мм), 2-5 лакунарных инфарктов, 0-1 территориальных инфарктов (площадью не более 1/8 полушарий, диаметром до 10 мм) и легкая атрофия головного мозга. При II и III стадии увеличивается площадь лейкоареоза, возрастает количество лакунарных инфарктов и становится более выраженной атрофия коры головного мозга [37].
Немаловажным является тот факт, что многие соматические заболевания сопровождаются нарушением церебральной гемодинамики, а значит способствуют развитию КН. Очень высок риск развития КН у больных сахарным диабетом [225]. В данном случае механизм развития КН связывают со сложными нейро-метаболическими нарушениями, ассоциированными с гипергликемией и инсулинорезистентностью [160]. Обращает на себя внимание то, что во всех случаях выявляется дисфункция гиппокампа, подтвержденная с помощью магниторезонансной томографии с функциональным картированием гиппокампа. При этом установлено, что могут поражаться разные участки гиппокампа, что позволяет предположить наличие различных механизмов, лежащих в основе развития гиппокампальных поражений [217]. Известна также ассоциация КН с заболеваниями сердца [79]. При остром инфаркте миокарда нарушается мозговой кровоток, что приводит к усилению клинических проявлений ХИМ, снижению уровня вегетативного обеспечения, возникновению или усугублению когнитивных расстройств [186]. У пациентов, перенесших инфаркт миокарда, деменция развивается в 5 раз чаще, чем в среднем по популяции и у пациентов с умеренным когнитивным расстройством в анамнезе чаще выявляется инфаркт миокарда. Это подтверждают экспериментальные исследования, которые показали, что после инфаркта миокарда возникают изменения нейронов в лобной коре и гипоталамусе [18]. Кроме того, переживание болевого синдрома и непосредственная угроза жизни вызывают комплекс негативных эмоций, лежащих в основе формирования тревожно-депрессивного синдрома, нарушающего перспективу восстановления достаточного уровня жизни и социальной адаптации пациента [142]. Эти факты широко известны и, как правило, учитываются при ведении пациентов в острый период. Однако, когда дело касается хронических заболеваний сердца (ИБС, мерцательная аритмия, сердечная недостаточность), лечащие врачи-кардиологи и терапевты нередко упускают из виду тот факт, что имеющееся кардиологическое заболевание является фактором риска развития когнитивных нарушений и начальные этапы когнитивного снижения могут остаться нераспознанными [18]. Это приводит к тому, что КН часто диагностируются лишь на стадии далеко зашедшей деменции, что затрудняет возможность замедлить когнитивное снижение.
Выраженность когнитивных нарушений и психоэмоциональный статус пациентов с хронической ишемией мозга II стадии в зависимости от уровня стрессоустойчивости
Когнитивные нарушения в группах пациентов с разной стрессоустойчивостью оценивались по шкалам MMSE, тесту рисования часов и тестах для выявления лобной дисфункции.
Трехфакторный дисперсионный анализ не выявил статистически значимых влияний пола (F1,101=1,68; p 0,05) и возрастной группы (F2,101=1,20; p 0,05) на выраженность когнитивных нарушений по шкале MMSE. При этом фактор «группа», отражающий нормальную и низкую стрессоустойчивость, оказывал статистически значимое влияние на наличие когнитивных нарушений, оцененных по шкале MMSE (F1,101=279,21; p 0,001). Взаимодействия факторов не выявлено (рисунок 1).
В группе пациентов с нормальной стрессоустойчивостью средний балл по шкале MMSE составил 24 балла и выше, тогда как у пациентов с низким уровнем стрессоустойчивости он составил 20-23 балла (таблица 1). Снижение количества баллов в тесте MMSE происходило, преимущественно, за счет нарушения выполнения заданий в тестах на запоминание слов и их отсроченное воспроизведение, что свидетельствует о нарушении памяти у этих пациентов.
Вне зависимости от пола и возраста, у пациентов с низким уровнем стрессоустойчивости наблюдается более выраженное снижение памяти в сравнении с пациентами с нормальным уровнем стрессоустойчивости.
Результаты тестов для выявления лобной дисфункции выявили, что у всех исследованных пациентов имелась умеренная лобная дисфункция (12-15 баллов) (таблица 1). Однако, количество набранных баллов статистически значимо различалось у пациентов разных групп (рисунок 2). Снижение количества баллов в тесте БЛД происходило, в основном, за счет ошибок в реакции выбора и при выполнении заданий для оценки динамического праксиса, что свидетельствует о нарушении динамического и регуляторного праксиса (способность составлять, сохранять и выполнять двигательные программы).
Трехфакторный дисперсионный анализ не выявил статистически значимого влияния пола (F1,101=0,00; p 0,05) на выраженность когнитивных нарушений в БЛД. При этом факторы «возрастная группа» и «группа» оказывали статистически значимое влияние на наличие когнитивных нарушений, оцененных по БЛД (F2,101=4,06; p 0,05 и F1,101=212,15; p 0,001, соответственно). Взаимодействия факторов не выявлено.
У пациентов с ХИМ и низким уровнем стрессоустойчивости, вне зависимости от пола, наблюдается более выраженное нарушение лобных функций по тестам БЛД. При этом, выявлено, что данная когнитивная функция ухудшается с возрастом.
Анализ такой когнитивной функции, как зрительно-пространственная ориентация, проводился в тесте рисования часов. Результаты свидетельствуют, что средний балл по данному тесту в исследованных группах составил 6-9 (таблица 1). При этом, наблюдались различия по количеству баллов, набранных в тесте «Часы» между пациентами исследованных групп (рисунок 3).
Трехфакторный дисперсионный анализ не выявил статистически значимого влияния возрастной группы (F2,101=1,73; p 0,05) на выраженность зрительно-пространственных нарушений, оцененных в тесте «Часы». При этом, факторы «пол» и «группа» оказывали статистически значимое влияние на наличие нарушений, оцененных в тесте «Часы» (F1,101=4,80; p 0,05 и F1,101=140,30; p 0,001, соответственно). Взаимодействия факторов не выявлено.
Тест рисования часов показал, что у пациентов с ХИМ, с низким уровнем стрессоустойчивости, вне зависимости от возраста, наблюдается ухудшение зрительно-пространственной ориентации в сравнении с пациентами с ХИМ, с нормальным уровнем стрессоустойчивости. При этом, нарушение данной когнитивной функции оказалось более выражено у мужчин, нежели у женщин.
Таким образом, у пациентов с ХИМ, с низким уровнем стрессоустойчивости выявлено снижение нескольких когнитивных функций (памяти, зрительно-пространственной ориентации, динамического и регуляторного праксиса) по сравнению с группой контроля.
Эмоциональный статус пациентов в обеих группах оценивался с помощью теста для первичного выявления тревоги и депрессии (HADS). У всех пациентов с низким уровнем стрессоустойчивости выявлена пограничная тревога, что соответствовало 8-10 баллам по субшкале «тревога» в тесте HADS (таблица 1). Большинство пациентов контрольной группы продемонстрировали отсутствие тревожности (6-7 баллов). Отметим, что 15% пациентов контрольной группы набрали по 8 баллов (пограничное состояние) (рисунок 4А).
Трехфакторный дисперсионный анализ не выявил статистически значимого влияния пола (F1,101=0,47; p 0,05) на выраженность тревожности, оцененную по HADSA. При этом факторы «возрастная группа» и «группа» оказывали статистически значимое влияние на результат HADSA (F2,101=7,71; p 0,001 и F1,101=162,10; p 0,001, соответственно). Выявлено статистически значимое взаимодействие факторов «пол» и «возрастная группа» (F2,101=4,39; p 0,05), а также факторов «пол», «возрастная группа» и «группа» (F2,101=6,05; p 0,01).
У пациентов с ХИМ и низким уровнем стрессоустойчивости, вне зависимости от возраста, наблюдается тревожность в сравнении с пациентами с ХИМ, с нормальным уровнем стрессоустойчивости. При этом, у пациентов с низким уровнем стрессоустойчивости тревожность увеличивается с возрастом. Анализ по субшкале «депрессия» выявил, что все пациенты с низким уровнем стрессоустойчивости проявили пограничную депрессию, оцененную по HADSD (8-10 баллов), тогда как большинство пациентов контрольной группы продемонстрировали отсутствие депрессии (6-7 баллов) (таблица 1). В то же время, 12,5% пациентов контрольной группы набрали по 8 баллов (пограничное состояние) (рисунок 4Б).
Трехфакторный дисперсионный анализ не выявил статистически значимого влияния возрастной группы (F2,101=1,13; p 0,05) на выраженность депрессии, оцененную по HADSD. При этом факторы «пол» и «группа» оказывали статистически значимое влияние на результат HADSD (F1,101=4,98; p 0,05 и F1,101=149,07; p 0,001, соответственно). Выявлено статистически значимое взаимодействие факторов «пол», «возрастная группа» и «группа» (F2,101=3,68; p 0,05).
У пациентов с ХИМ и низким уровнем стрессоустойчивости, вне зависимости от возраста, выявлен субклинический уровень депрессии в сравнении с пациентами с ХИМ, с нормальным уровнем стрессоустойчивости. Уровень депрессии, оцененный по шкале HADS, оказался выше у мужчин с ХИМ, с низким уровнем стрессоустойчивости.
Таким образом, у пациентов с ХИМ и низким уровнем стрессоустойчивости выявлены эмоциональные нарушения в виде тревоги и депрессии на субклиническом уровне.
Влияние стресса на уровень базального кортизола, липидов и половых гормонов в крови больных хронической ишемией мозга II стадии
Патогенетическая роль стресса в развитии когнитивных нарушений у больных хронической ишемией мозга II стадии исследовалась путем анализа уровня базального кортизола, липидного обмена, уровня половых гормонов (эстрогены, тестостерон) в зависимости от уровня стрессоустойчивости.
В группе пациентов с ХИМ, имеющих низкий уровень стрессоустойчивости, уровень кортизола соответствовал верхней границе нормы (норма составляет 138-635 нмоль/л) и даже превышал норму (385,19-1107,68 нмоль/л), тогда как у пациентов контрольной группы не выходил за пределы нормальных значений (80,41-382,13 нмоль/л) (таблица 2).
Трехфакторный дисперсионный анализ не выявил статистически значимого влияния пола (F1,101=0,02; p 0,05) и возрастной группы (F2,101=0,37; p 0,05) на концентрацию кортизола в крови пациентов. При этом фактор «группа» оказывал статистически значимое влияние этот показатель (F1,101=122,72; p 0,001). Взаимодействия факторов не выявлено (рисунок 5).
Таким образом, уровень кортизола в крови пациентов с ХИМ и низким уровнем стрессоустойчивости оказался выше, чем у пациентов с ХИМ с нормальным уровнем стрессоустойчивости.
Дислипидемия вносит весомый вклад в развитие когнитивных нарушений, поэтому в данной работе проводилась оценка уровня общего холестерина и триглицеридов у пациентов ХИМ с нормальным и низким уровнем стрессоустойчивости.
У большинства пациентов с ХИМ и низким уровнем стрессоустойчивости наблюдался более высокий ( 5,2 ммоль/л) уровень общего холестерина в крови, тогда как у большинства пациентов с нормальным уровнем стрессоустойчивости уровень общего холестерина в крови был в пределах нормы ( 5,2 ммоль/л) (таблица 2). Трехфакторный дисперсионный анализ не выявил статистически значимого влияния пола (F1,101=0,11; p 0,05) на концентрацию общего холестерина в крови пациентов. При этом факторы «возрастная группа» и «группа» оказывали статистически значимое влияние этот показатель (F2,101=3,38; p 0,05 и F1,101=72,20; p 0,001, соответственно). Взаимодействия факторов не выявлено (рисунок 6А).
Таким образом, у пациентов с ХИМ и низким уровнем стрессоустойчивости, вне зависимости от пола, наблюдается повышенный уровень общего холестерина в крови по сравнению с пациентами с ХИМ и нормальным уровнем стрессоустойчивости. У пациентов контрольной группы отмечено возрастное увеличение уровня общего холестерина в крови, тогда как у пациентов с низким уровнем стрессоустойчивости уровень общего холестерина стабильно высок.
Уровень триглицеридов в крови пациентов, в основном, был в пределах нормы ( 2,2 ммоль/л), однако у пациентов с низким уровнем стрессоустойчивости уровень триглицеридов в крови был выше такового у пациентов контрольной группы (таблица 2).
Трехфакторный дисперсионный анализ не выявил статистически значимых влияний пола (F1,101=0,87; p 0,05) и возрастной группы (F2,101=1,82; p 0,05) на концентрацию триглицеридов в крови. При этом фактор «группа» оказывал статистически значимое влияние (F1,101=97,79; p 0,001) на уровень триглицеридов в крови. Выявлено взаимодействие факторов «возрастная группа» и «группа» (F2,101=4,17; p 0,05) (рисунок 6Б).
Таким образом, у пациентов с ХИМ и низким уровнем стрессоустойчивости, вне зависимости от пола и возраста, наблюдается повышенный уровень триглицеридов в крови по сравнению с пациентами с ХИМ, но с нормальным уровнем стрессоустойчивости. У пациентов мужского пола, с низким уровнем стрессоустойчивости, наблюдается тенденция к возрастному увеличению уровня триглицеридов в крови.
Поскольку исследованные пациенты были разнополые, проведен анализ зависимости концентрации половых гормонов в зависимости от уровня стрессоустойчивости.
Все исследованные пациенты женского пола продемонстрировали низкий уровень эстрадиола в крови (20-52,1 пмоль/л), что соответствует постменопаузе ( 73 пмоль/л) (таблица 2).
Двухфакторный дисперсионный анализ не выявил статистически значимого влияния факторов «возрастная группа» (F2,61=0,30; p 0,05) и «группа» (F1,61=1,57; p 0,05) на уровень эстрадиола в крови исследованных женщин (рисунок 7А).
Таким образом, уровень эстрадиола в крови исследованных женщин с ХИМ не зависит ни от возраста, ни от уровня стрессоустойчивости.
Уровень тестостерона в крови исследованных пациентов мужского пола контрольной группы был в пределах нормы (407-724 нг/дл при норме 345-950 нг/дл), в то время как у пациентов-мужчин с низким уровнем стрессоустойчивости уровень тестостерона был заметно ниже (149-391 нг/дл) (таблица 2).
Двухфакторный дисперсионный анализ выявил статистически значимое влияние фактора «группа» (F1,40=87,68; p 0,001) при отсутствии значимого влияния фактора «возрастная группа» (F2,40=1,30; p 0,05) на уровень тестостерона в крови исследованных мужчин (рисунок 7Б).
Таким образом, уровень тестостерона в крови исследованных мужчин с ХИМ, с низким уровнем стрессоустойчивости, значительно ниже, чем в контрольной группе.
Влияние стресса на плотность нейронов в CA1 области гиппокампа у самцов крыс линии Вистар и OXYS
Двухфакторный анализ показал наличие достоверного влияния фактора линии (F1,12=23,27; p 0,001) и взаимодействия факторов линии и MS (F2,12=5,86; p 0,05) на плотность нейронов в СА1 области гиппокампа. Достоверного влияния фактора MS на плотность нейронов в СА1 области гиппокампа выявить не удалось (F1,12=3,11; p 0,05).
У крыс линии Вистар, подвергавшихся MS на 180 минут, в четырехмесячном возрасте наблюдалось достоверно меньшее количество нейронов в СА1 области гиппокампа по сравнению с контролем (р 0,01). Крысы линии Вистар, подвергавшиеся MS на 15 минут, по тому же параметру, не показали различий по сравнению с контрольными животными. У крыс линии OXYS не было обнаружено достоверных различий между группами. Животные линии Вистар достоверно отличались от крыс линии OXYS по количеству нейронов в изучаемой структуре, как между контрольными группами (р 0,001), так и между группами, подвергнутыми MS на 15 минут (р 0,01). В то же время, не было обнаружено различий между самцами крыс различных линий, отлученных от матери на 180 минут (рисунок 12).
В клинической части исследования было проведено исследование для определения роли стресса, как фактора риска в развитии когнитивных нарушений у больных хронической ишемией мозга II стадии путем анализа уровня базального кортизола, липидного обмена, уровня половых гормонов (эстрогены, тестостерон) в зависимости от уровня стрессоустойчивости.
В работе показано, что группа пациентов с низким уровнем стрессоустойчивости, в которую вошли пациенты с ХИМ, имеющие ПИКС и ЯБ в анамнезе, характеризуются выраженным когнитивным снижением, по сравнению с контрольной группой пациентов с ХИМ, с нормальным уровнем стрессоустойчивости. Пациенты со стресс-зависимыми заболеваниями набрали наибольшее количество баллов по шкале Холмса и Рея, в которой перечисляются стрессирующие события, происходившие в жизни пациента за прошедший год. В ответ на стрессогенный фактор происходит активация двух нейрогуморальных систем: симпатической нервной системы с продукцией катехоламинов и ГГНС со значительным увеличением секреции кортизола. В результате запускается каскад поведенческих, сердечно-сосудистых, эндокринных и метаболических изменений, обеспечивающих адаптацию организма к изменяющимся условиям внешней среды [75]. Однако не всегда встреча со стрессорным фактором заканчивается успешной адаптацией. Известно, что психофизиологический стресс ассоциирован с ишемической болезнью сердца и играет немаловажную роль в развитии инфаркта миокарда. Это подтверждает исследование, в которое вошли 24767 человек из 52 стран (Азия, Европа, Ближний Восток, Африка, Австралия, Северная и Южная Америка) с инфарктом миокарда. Было выявлено, что наличие психологических стрессоров связано с повышенным риском острого инфаркта миокарда [166]. В развитии ЯБ одну из ключевых ролей также по-прежнему играет стресс [155]. Следует обратить внимание, что стресс-обусловленные заболевания развиваются далеко не у всех, а только у лиц, обладающих низкой стрессоустойчивостью. Лица с низкой стрессоустойчивостью имеют высокий риск развития ишемической болезни сердца [49] и язвенной болезни [155]. Низкая стрессоустойчивость связана с изменением в функционировании ГГНС, которое обусловлено как наследственными факторами, так и неблагоприятными воздействиями в раннем постнатальном периоде [49, 121, 172]. Повышение базального уровня кортизола у пациентов, перенесших инфаркт миокарда и ЯБ, с одной стороны, доказывает, что эти пациенты пережили стрессовую ситуацию, а с другой, свидетельствует о наличии у них дизрегуляции ГГНС, что, вероятно, явилось причиной низкой стрессоустойчивости, поэтому стресс в данном случае привел к развитию этих заболеваний. Кроме того, такие пациенты имеют высокий риск рецидивов стресс-обусловленных заболеваний.
Нами показано, что повышенный уровень базального кортизола у пациентов с низкой стрессоустойчивостью сочетается с наличием у них тревоги и депрессии. Известно, что повышенный уровень кортизола может рассматриваться не только как индикатор стресса, но также тревоги и депрессии, при которых происходит активация ГГНС, повышение уровня кортизола и уменьшение объема гиппокампа [91]. Значение кортикостероидов в развитии эмоциональных расстройств было доказано на экспериментальных моделях. При внутрижелудочковом введении кортикотропина животным, у последних наблюдалось депрессивноподобное поведение: снижение потребления пищи, снижение полового влечения, нарушение сна и двигательной активности [93]. Значение глюкокортикоидов в развитии депрессии подтверждается и клинически. Показано, что при синдроме Кушинга гиперсекреция кортизола связана с высоким уровнем заболеваемости депрессией, нарушениями памяти и атрофией гиппокампа; использование больших доз глюкокортикоидов в лечении ведёт к изменению настроения и дефициту памяти [162].