Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 10
1.1. Калликреин-кининовая система 10
1:2. Ренин-ангиотензиновая система 15
1.2.1. Ангиотензинпревращающий фермент 19
1.3. Ингибиторы протеолиза 22
1.3.1. Протеиназный ингибитор 23
1.3.2. Макроглобулин 25
1.4. Нейрон-специфическая енолаза 27
1.5. Перинатальное повреждение нервной системы 29
1.5.1. Некоторые особенности плода и новорожденного ребенка 30
1.5.2. Признаки недоношенности 32
1.5.3. Гипоксия - как фактор повреждения нервной системы 33
1.5.4. Перинатальная гипоксическая энцефалопатия 35
Глава 2. Материал и методы исследования 39
2.1. Объем исследования. 39
2.2. Методы исследования 44
2.3. Методы статистического анализа данных 47
Глава 3. Результаты исследования 48
3.1. Состояние протеолитических систем крови практически здоровых новорожденных 48
3.2. Состояние кининогенеза плазмы крови новорожденных с перинатальной энцефалопатией 51
3.3. Активность ангиотензинпревращающего фермента сыворотки крови доношенных и недоношенных детей с перинатальной энцефалопатией 57
3.4. Активность ингибиторов протеолиза плазмы крови новорожденных с перинатальной энцефалопатией 62
3.5. Состояние протеолитических систем пуповинной крови новорожденных детей' с перинатальной энцефалопатией 73
3.6. Состояние протеолитических систем ликвора новорожденных детей с перинатальной энцефалопатией 76
3.7. Содержание нейрон-специфической енолазы сыворотки крови детей с перинатальной энцефалопатией 80
3.8. Математическая обработка полученных результатов 82
3.8.1. Корреляционный анализ 83
3.8.2. Многомерный регрессионный анализ 85
3.8.3. Однофакторный дисперсионный анализ 86
3.8.3.1. Прогностическая дисперсионная модель 88
3.8.4. Нозологический уровень оценки результатов 89
Глава 4. Обсуждение результатов 96
Выводы 111
Список литературы : 112
- Ренин-ангиотензиновая система
- Гипоксия - как фактор повреждения нервной системы
- Состояние кининогенеза плазмы крови новорожденных с перинатальной энцефалопатией
- Состояние протеолитических систем ликвора новорожденных детей с перинатальной энцефалопатией
Введение к работе
Протеолитические системы плазмы крови и тканей участвуют в процессах адаптации, защиты организма, а также развитии патологических реакций [32, 108, 184, 252]. Основными вазоактивными протеолитическими системами крови являются калликреин-кининовая и ренин-ангиотензиновая системы, обеспечивающие соответствие тонуса сосудов реологическим свойствам крови [7, 155, 185, 188, 196, 204, 215, 243, 250, 257, 273, 277, 290]. Функционирование протеолитических систем обеспечивается путем многократного контроля: наличия неактивных предшественников, внутриклеточных, внеклеточных ингибиторов, каскадных механизмов активации [98, 149, 223].
Универсальным активатором протеолиза является гипоксия-ишемия [47, 171, 260]. Дефицит кровоснабжения нервной ткани при гипоксии компенсируется за счет раскрытия анастамозов, при этом факторы роста эндотелия сосудов активируют протеиназы [95, 121, 193, 292]. Известно также, что в условиях гипоксии или ишемии, возникающей в быстрорастущих опухолях, усиливается секреция протеолитических ферментов, происходит активация ангиогенных факторов HIF-1 и VEGF [127, 163, 198, 232, 268, 284, 295, 298]. Сведения о механизмах нарушения гемодинамики и ангиогенеза при гипоксии новорожденных отсутствуют. В этом плане значительный интерес представляет изучение состояния протеолиза в пуповинной, периферической крови, ликворе плода и новорожденных.
Перинатальная энцефалопатия новорожденных является результатом патологии беременности, наиболее выраженные повреждения нервной ткани отмечаются у недоношенных детей [35, 81, 106, 141, 269]. Среди осложнений беременности одно из ведущих мест занимает фетоплацентарная недостаточность, связанная с нарушением гемодинамики .плаценты и постнатальным повреждением тканей и органов новорожденного, прежде всего мозговых структур [90]. Избыточный кининогенез может нарушать течение беременности и родов [1, 166]. Известно, что при гипоксии сосуды
головного мозга наиболее чувствительны к воздействию кининов, которые расширяют просвет сосудов и усиливают венозный отток [5, 32, 155, 170, 303]. Активность ингибиторов протеолиза при гипоксии снижается, что создает дополнительные условия для активации кининогенеза [24, 77, 93, 245]. Повышение активности ангиотензинпревращающего фермента, участвующего в перераспределении кровотока в ишемизированные органы может приводить к повреждению эндотелия [87, 138, 143, 158, 186, 192, 221, 225, 247].
Высокая частота рождения детей с перинатальным поражением центральной нервной системы гипоксического генеза (более 60% всех заболеваний нервной системы в детском возрасте) сопровождается задержкой психомоторного развития, умственной недостаточностью, двигательными расстройствами [46, 69, 81, 141, 146, 173, 182, 240, 244, 302]. Взаимодействие калликреин-кининовой и ренин-ангиотензиновой систем пуповинной, периферической крови и ликвора, роль ингибиторов протеолиза в регуляции гемодинамики новорожденных, их значение для оценки степени недоношенности и фетоплацентарной недостаточности ранее не рассматривались. Перспективным для оценки повреждений мозга является изучение нейрон-специфической енолазы [80, 109, 180, 282]. Этот фермент используют в качестве маркера нейробластомы и мелкоклеточного рака легких [75, 117, 132]. Его роль при перинатальной энцефалопатии новорожденных, связь с факторами регуляции гемодинамики изучена недостаточна.
Оценка состояния протеолиза и изменений нейрон-специфической енолазы при родах и в динамике развития новорожденных позволит выявить механизмы развития сосудистых осложнений и повреждений головного мозга при перинатальной энцефалопатии.
Цель работы: установить роль калликреин-кининовой, ренин-ангиотензиновой систем и нейрон-специфической енолазы при перинатальной энцефалопатии доношенных и недоношенных детей.
6 Задачи исследования:
Изучить активность калликреин-кининовой и ренин-ангиотензиновой систем в биологических жидкостях: пуповинной, периферической крови и ликворе новорожденных детей.
Исследовать активность калликреина, калликреиногена, ангиотензинпревращающего фермента, oti-протеиназного ингибитора и а,2-макроглобулина доношенных и недоношенных детей при перинатальной энцефалопатии.
Оценить изменения содержания нейрон-специфической енолазы сыворотки периферической крови у доношенных и недоношенных детей при перинатальной энцефалопатии.
Охарактеризовать влияние фетоплацентарной недостаточности и степени недоношенности на показатели протеолиза и нейрон-специфической енолазы новорожденных детей. Оценить диагностическую значимость изучаемых показателей при перинатальной энцефалопатии новорожденных.
Научная новизна. Впервые установлено, что при родах происходит активация кининогенеза пуповинной крови, более выраженная у новорожденных с перинатальной энцефалопатией, чем у здоровых детей. При перинатальной энцефалопатии на фоне увеличения активности калликреина наблюдается снижение активности ангиотензинпревращающего фермента и аі-протеиназного ингибитора, что наряду с фетоплацентарной недостаточностью и недоношенностью характеризует нарушение нормальных родов. Новыми являются данные о повышении отношений КК/АПФ, KK/cq-ПИ и КК/оь-МГ, свидетельствующие о наличии дисбаланса протеолитических систем и преобладании процессов кининогенеза при перинатальной энцефалопатии. Впервые показано, что в ликворе доношенных и недоношенных новорожденных активность калликреина и ангиотензинпревращающего фермента ниже, однако активность Cq-протеиназного ингибитора и оь-макроглобулина ликвора в 1,5-1,9 раза превышает их значения в плазме крови. Умеренная активация кининогенеза в течение года после рождения недоношенных детей относится к адаптивным реакциям организма при дефиците кислорода. Повышение
активности ангиотензинпревращающего фермента и снижение активности агпротеиназного ингибитора в крови являются факторами риска развития сосудистых осложнений при кислородной недостаточности. Для оценки повреждений нервной ткани у доношенных и недоношенных новорожденных с перинатальной энцефалопатией перспективным является определение содержания нейрон-специфической енолазы в сыворотке.
Теоретическая и практическая значимость. В работе представлены результаты исследования активности протеолитических ферментов, их ингибиторов в пуповинной, периферической крови, ликворе и уровня нейрон-специфической енолазы сыворотки крови доношенных и недоношенных новорожденных с перинатальной энцефалопатией в течение первого года после рождения, а также практически здоровых новорожденных. Выявлена активация кининогенеза пуповинной и периферической крови, которая, способствует переходу кровообращения с фетального на неонатальный тип. Установлено, что перинатальная энцефалопатия приводит к угнетению активности ингибиторов протеолиза, повышению активности ангиотензинпревращающего фермента и уровня нейрон-специфической енолазы крови. В ликворе при этом наблюдается повышение ингибиторной активности и снижение активности ангиотензинпревращающего фермента. Рассчитанные протеиназно-ингибиторные индексы, свидетельствуют о преобладающем влиянии кининовой системы на гемодинамику в период новорожденности. Показано, что фетоплацентарная недостаточность влияет на ангиотензинпревращающий фермент и Cq-протеиназный ингибитор, а степень недоношенности в большей степени отражается на показателях калликреина и нейрон-специфической енолазы.
Полученные данные позволяют охарактеризовать церебральную гемодинамику, целостность нервной ткани, а также могут быть использованы для прогнозирования течения патологического процесса.
Основные положения, выносимые на защиту. 1. Активация кининогенеза при родах происходит у здоровых и больных новорожденных. При перинатальной энцефалопатии на фоне
значительного увеличения активности калликреина в
пуповинной крови снижается активность ангиотензинпревращающего фермента и эд-протеиназного ингибитора. В ликворе новорожденных с перинатальной энцефалопатией увеличивается активность аі-протеиназного ингибитора и аь-макроглобулина.
Определение нейрон-специфической енолазы при перинатальной энцефалопатии является одним из важных показателей повреждения нейронов и гемато-энцефалического барьера, уровень которой зависит от фетоплацентарной недостаточности и степени недоношенности. Активность калликреина и ангиотензинпревращающего фермента отражает состояние сосудистой гемодинамики.
Увеличение отношения КК/АПФ характеризует дисбаланс вазоактивных протеолитических систем у детей с перинатальной энцефалопатией. Высокая активность ангиотензинпревращающего фермента и низкая активность Cq-протеиназного ингибитора в сыворотке крови новорожденных являются факторами риска развития сосудистых осложнений.
Реализация и апробация работы.
Основные результаты представлены на региональных и российских конференциях: VI конгрессе молодых ученых и специалистов «Науки о человеке» (Томск, 2005); Четвертой Российской конференции «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция» (Москва, 2005); I Международной (X Всероссийская) Пироговской научной медицинской конференции (Москва, 2006); межрегиональной научно-практической конференции студентов и молодых ученых с международным участием «Молодежь и наука: итоги и перспективы» (Саратов, 2006); Всероссийской научной конференции «Механизмы индивидуальной адаптации», посвященной памяти и 100-летию профессора В. А. Пегеля (Томск, 2006); на заседаниях кафедр патофизиологии, биохимии и молекулярной биологии, педиатрии ФПК и ГШС ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава.
Работа выполнена в рамках подпрограммы «Здоровый ребенок» на 2004-2006 годы областной программы «Дети Томской области», пункт 2.4. «Разработка программы поиска и внедрения диагностических маркеров поражения ЦНС новорожденных и детей раннего возраста».
Результаты диссертационных исследований используются в учебном процессе на кафедрах биохимии и молекулярной биологии и педиатрии ФПК и ППС ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 работ из них 3 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 143 страницах, содержит 32 таблицы и 16 рисунков. Библиография включает 304 литературных источников, из них 186 отечественных и 118 иностранных авторов.
Ренин-ангиотензиновая система
Основным биохимическим механизмом регуляции вазоактивных реакций эндотелия является ренин-ангиотензиновая система (РАС), контролирующая сосудистый тонус, водно-солевой баланс и сопряженные с ними эндокринных систем. РАС тесно связана с центральной и симпатической нервной системой [7, 8, 57, 63, 67, 84, 103, 113, 129, 138, 158, 215, 225].
Ренин, ангиотензиноген, ангиотензин I, ангиотензинпревращающий фермент и ангиотензин II образуют ренин-ангиотензиновую систему крови и тканей. Существует две, функционально независимых друг от друга РАС: циркуляторная и тканевая (местная) [3, 64, 79, 100, 113,138, 249, 259, 290]. s Ренин-ангиотензин-альдостероновый каскад запускается при выбросе ренина (КФ 3.4.99.19) юкстагломерулярными клетками почек, который стимулируется местными (нарушение кровообращения в почках, гипоксия почек) и системными факторами (уменьшение объема циркулирующей крови и воды в организме, снижение артериального давления). Ренин превращает ангиотензиноген, который синтезируется клетками печени и относится к Ол-глобулинам, в малоактивное вещество - ангиотензин І. Аштїотензинпревращающий фермент (АПФ) способствует последующему образованию ангиотензина П (АНГ II) -активный октапептид [7, 25, 26, 50, 52, 63, 64, 100, 114, 115, 129, 158, 174, 177, 221,237,286,295,288].
Ангиотензин II - основной эффекторный пептид РАС. Он оказывает сильное сосудосуживающее действие, повышает периферическое сопротивление сосудов, вызывает быстрое повышение артериального давления, стимулирует секрецию альдостерона, в больших концентрациях способен увеличивать секрецию антидиуретического гормона (повышение реабсорбции натрия и воды) и вызывать симпатическую активацию. Все эти эффекты способствуют развитию гипертензии [3, 13, 15, 25, 53, 57, 67, 79, 87, 100, ПО, 129, 138, 177, 207, 235]. В настоящее время описано образование АНГ II под действием металлопротеиназ (АПФ) и сериновых протеиназ (трипсина, тонина, калликреина, химазы). Полагают, что активация альтернативных путей образования ангиотензина II играет большую роль в процессах сердечно-сосудистого ремоделирования [25, 26, 200, 256].
Эффекты ангиотензина II реализуются на клеточном уровне через специфические ангиотензиновые рецепторы. К настоящему времени установлено существование нескольких подтипов ангиотензиновых рецепторов: АТ-1, АТ-2, АТ-3 и АТ-4 и др. У человека идентифицированы и наиболее полно изучены два подтипа мембраносвязанных, сопряженных с G-белком рецепторов ангиотензина II - подтипы АТ-1 и АТ-2 [79, 97, 113, 143, 186,192,251,259,279,293].
АТ-1-рецепторы локализуются в различных органах и тканях, преимущественно в гладкой мускулатуре сосудов, сердце, печени, коре надпочечников, почках, легких, в некоторых областях мозга [63, 225, 293, 295]. Большинство физиологических эффектов ангиотензина II, включая и неблагоприятные, опосредуется АТ-1-рецепторами, стимуляция этих рецепторов приводит к артериальной вазоконстрикции, в том числе вазоконстрикции артериол почечных клубочков (особенно выносящих), повышение гидравлического давления в почечных клубочках, усиление реабсорбции натрия в проксимальных почечных канальцах, секреции альдостерона, вазопрессина, эндотелина-1, торможение синтеза ангиотензиногена в печени и секреции ренина по механизму отрицательной обратной связи, усилению высвобождения норадреналина из симпатических нервных окончаний, активации симпатико-адреналовой системы, пролиферации гладкомышечных клеток сосудов, гипертрофии кардиомиоцитов, стимуляции процессов ремоделирования сосудов и сердца [3,13,50,64,73,79,97, 113, 119, 129, 177,249,258,290]. Эффекты ангиотензина II, опосредуемые АТ-2-рецепторами, были обнаружены лишь в последние годы. Большое количество АТ-2-рецепторов обнаружено в тканях плода (особенно в мозге). В постнатальном периоде количество АТ-2-рецепторов в тканях человека уменьшается. Предполагается участие этих рецепторов в процессах роста и созревания, включая пролиферацию и дифференцировку клеток, развитие эмбриональных тканей, а также формирование исследовательского поведения. АТ-2-рецепторы найдены в сердце, сосудах, надпочечниках, почках, некоторых областях мозга, репродуктивных органах, в матке, атрезированных фолликулах яичников. Показано, что количество АТ-2-рецепторов может увеличиваться при повреждении тканей (сосудов), инфаркте миокарда, сердечной недостаточности. Считается, что эти рецепторы могут быть вовлечены в процессы регенерации тканей и программированной гибели клеток, (апоптоз). Исследования последних лет показывают, что кардиоваскулярные эффекты ангиотензина II, опосредованные АТ-2-рецепторами, противоположны эффектам, обусловленным возбуждением AT-1-рецепторов, и являются относительно слабо выраженными [50, 199, 225, 259, 277, 293, 295]. Стимуляция АТ-2-рецепторов сопровождается вазодилатацией, ингибированием клеточного роста, подавлением пролиферации клеток (эндотелиальных и гладкомышечных клеток сосудистой стенки, фибробластов и др.), торможением гипертрофии кардиомиоцитов. Физиологическая роль рецепторов ангиотензина II второго типа у человека и их связь с кардиоваскулярным гомеостазом в настоящее время до конца не выяснены [52, 97, 138].
В основе прессорного действия ангиотензина II лежит несколько механизмов: быстрое непосредственное влияние на тонус сосудов и опосредованное (через катехоламины) увеличение синтеза адреналина в надпочечниках и усиление освобождения норадреналина в нервных окончаниях [3, 38, 114]. Ангиотензин II (AT II), взаимодействуя со своим рецептором, вызывает сокращение гладкомышечной клетки посредством увеличения количества свободного внутриклеточного кальция, тем самым изменяет ауторегуляцию сосудистого тонуса, подавляя эндотелийзависимое расширение [53, 84, 143, 181, 198, 221, 238, 241, 256, 288, 301]. АНГ II включает кальцийчувствительные механизмы продукции факторов роста, что приводит к митогенезу и клеточной пролиферации, также стимулирует высвобождение вазоконстриктора - эндотелина из эндотелиальных клеток и оказывает активизирующее влияние на ингибитор активатора плазминогена 1-го типа, стимулирующего тромбообразование [64, 67, 138, 158, 193, 198, 226, 241, 256, 281]. АНГ II увеличивает проницаемость эндотелия, активирует синтез простагландинов, деление эндотелиоцитов, тем самым стимулирует воспаление, вызывающее дисфункцию эндотелия, секрецию активных форм кислорода, цитокинов и молекул адгезии [25, 26, 38, 64, 115, 158]. Ангиотензин II участвует в формировании диабетической микроангиопатии,. развитии гипертрофической кардиомиопатии [15, 25, 26, 38, 100, 158, 212, 259, 295], играет ключевую роль в нарушении функции почек [45, 79, 113, 184, 215]. Обнаружена высокая активность РАС в макрофагах и гладкомышечных клетках в зонах атеросклеротического поражения [8, 79, 114, 177].
Гипоксия - как фактор повреждения нервной системы
Роды и ранний постнатальный период жизни новорожденного представляет собой уникальное сочетание экстремальных воздействий, требующих непрерывной смены механизмов адаптации на функциональном, гормональном, биохимическом уровнях [146, 165, 171]. Динамичные изменения в системе гемостаза отражают процессы адаптации. Адаптация гемостаза осуществляется за счет взаимодействия четырех плазменных протеолитических систем, связующим звеном которого является XII фактор свертывания, который активирует внутренний путь коагуляции и калликреин, тем самым, обеспечивая соответствие тонуса сосуда реологическим свойствам крови. Участие эндотелия в поддержании гемостаза объясняется местной продукцией биологически активных веществ, регулирующих коагуляцию [89, 153, 169, 171, 185, 273, 274].
Среди преждевременно родившихся детей наблюдают самую высокую заболеваемость и смертность. Количество недоношенных детей в разных странах составляет 3-17%, в России - 5-6% [19, 30, 41, 59, 81, 85, 90, 91, 146, 148, 176, 222]. Недоношенными считаются дети, родившиеся при сроке беременности от 22 до 37 недель, массой от 1000-2500г, длиной 38-47 см. Наиболее устойчивый показатель - срок гестации. Причинами невынашивания являются осложнения, связанные с беременностью [19, 35, 36, 59, 82, 130]. Выделяют три группы факторов: социально-экономические, социально-биологические, клинические (медицинские), среди них на первое место выходят токсикозы беременных, многоплодие, преждевременное отхождение вод, неправильное положение плода, предлежание, преждевременная отслойка плаценты, хронические интоксикации [19, 35, 82, 86, 90, 91, 106, 107, 116, 122, 191, 176]. Различают 4 степени недоношенности в зависимости от массы тела ребенка и сроков гестации: I степень недоношенности: масса тела 2500-2000 г, срок гестации 37-35 недель; II степень - масса тела 2000-1501 г, срок гестации 34-32 недель; III степень -масса тела 1500-1001 г, срок гестации 31-29 недель; IV степень - масса тела менее 1000 г, срок гестации менее 29 недель [19, 59, 83, 107, 146, 176]. Недоношенность сопровождается незрелостью органов и систем, снижением тонуса мозговых сосудов, повышением проницаемости сосудистых стенок и гематоэнцефалического барьера, бурным распадом эритроцитов. Морфологические проявления тканевой незрелости отчетливее выявляются в ЦНС, в легких и почках [10, 14, 19, 41, 85, 86, 107, 119, 153, 266, 269, 270]. Установлено, что незрелый мозг обладает высокой резистентностью к действию аноксии и ишемии по сравнению со зрелым мозгом, нервные клетки, подвергшиеся гипоксическому воздействию, не утрачивают способность к дальнейшему функционированию и развитию. Необходимо отметить, что высокий потенциал нейропластичности головного мозга ребенка первого года жизни обусловливает фазовый характер заболевания: на смену острому периоду часто приходит фаза мнимого благополучия [23, 116, 146, 173, 176, 263].
Гипоксия - как фактор повреждения нервной ткани Среди многих факторов, повреждающих головной мозг новорожденных, особо выделяют гипоксию, которая относится к универсальным повреждающим агентам [20, 40, 69, 134, 173, 260, 300]. Гипоксия у новорожденных занимает третье место в структуре смертности после синдрома дыхательных расстройств и внутричерепных родовых травм [14, 20, 31, 40, 59, 106, 122, 233]. Гипоксия плода чаще всего является лишь следствием тех состояний, в которых находился материнский организм (гинекологические заболевания, сердечно-сосудистая патология, недостаточность дыхательной, эндокринной и мочевыделительной систем, заболевания щитовидной железы, токсикозы, гестозы и анемии беременных), что приводит к нарушению транспорта кислорода на разных его этапах [10, 21, 30, 35, 82, 106, 122, 130, 153, 173]. Более чем в 50% случаев расстройства функции ЦНС у детей раннего возраста обусловлено не острой гипоксией в родах, а длительной хронической внутриутробной гипоксией. Дети, перенесшие острую асфиксию в родах, в дальнейшем, как правило, имеют совершенно нормальное развитие. Перинатальная гипоксия приводит к нарушению неонатальной и постнатальной адаптации ребенка, нарушению его развития в последующие годы жизни, формированию ранней инвалидности [10, 39, 40, 69, 81, 87, 105, 116, 134, 141]. Головной мозг новорожденных принципиально отличается от мозга взрослых как по активности реакции на гипоксию, так и по потенциалу компенсаторных возможностей. Это связывают с незрелостью его структур и меньшей зависимостью от потребляющего энергию ионного насоса. В то же время повышенная гликолитическая способность позволяет значительно быстрее восстанавливать АТФ и сохранять церебральные функции. Фаза активного восстановления в остром периоде облегчается нейротрофическими факторами, поступающими после инфаркта во внеклеточное пространство мозга. Согласно экспериментальным исследованиям, мозг в ответ на повреждение способен образовывать новые нейроны и осуществлять трансплантацию незрелых нейронов. Более того, деиннервированные нейроны способны к реиннервации своей структуры [23, 31, 96, 153, 173, 219, 266, 282].
Гипоксия может приводит к нарушению окислительных процессов, развитию ацидоза, активации перекисного окисления липидов, снижению энергетического баланса клетки, избытку нейромедиаторов, нарушению метаболизма нейронов и глии, к гемодинамическим и метаболическим расстройствам всего организма ребенка и в частности нервной системы [20, 23, 28, 31, 39, 67, 74, 134, 170, 173]. Адаптация плода к гипоксии происходит за счет перераспределения сердечного выброса в сочетании с сужением сосудов почек и увеличением артериального кровотока. Показано, что тяжелая гипоксия в сочетании с синдромом дыхательных расстройств обязательно сопровождается значительным уменьшением скорости клубочковой фильтрации и снижением диуреза, что совпадает со снижением артериального давления и тяжестью легочной патологии. В детской неврологии известна концепция Е. Salings о фетальной централизации кровообращения у плода - когда в ответ на недостаточное поступление кислорода происходит периферический спазм сосудов в органах, не имеющих жизненно важного значения, что позволяет поддерживать церебральный кровоток на постоянном уровне [37, 39, 67, 111, 122,123, 172,202,210,211].
Перинатальная энцефалопатия новорожденных развивается вследствии недостаточного поступления кислорада в организ плода с 29 недели гестации до 6 суток после рождения. Клиничекая картина перинатальной энцефалопатии аналогична для гипоксического поражения ЦНС.
В соответствии с современной классификацией перинатальные поражения ЦНС гипоксического генеза у новорожденных подразделяются на церебральную , ишемию, внутричерепные кровоизлияния и сочетанные ишемически-геморрагические поражения. В предложенной классификации впервые представлены различия в клинических, неврологических симптомах и синдромах, а также наиболее типичные виды церебральных повреждений у новорожденных, приведены индексы Международной классификации болезней (МКБ) - 10, соответствующие определенным синдромам и нозологическим формам [78, 111, 122, 123, 141, 172, 302].
Перинатальная энцефалопатия гипоксического генеза (ПЭ) -приобретенный синдром, характеризуемый клиническими и лабораторными признаками повреждения мозга из-за асфиксии. Основной причиной ПЭ является неадекватное поступление кислорода в ткани мозга вследствие комбинации гипоксемии и ишемии [20, 41, 46, 67, 78, 123]. Как правило, оба эти процесса развиваются взаимосвязано [10, 39, 40, 122, 140].
Состояние кининогенеза плазмы крови новорожденных с перинатальной энцефалопатией
В результате проведенных исследований установлено, что активация кининогенеза происходит как у здоровых, так и у больных новорожденных с гипоксической перинатальной энцефалопатией.
Соотношение плазменных вазоконстрикторов и вазодилататоров определяет состояние мозговой гемодинамики. В ранний неонатальный период (0-3 суток после рождения) у новорожденных существует тромбогенная направленность кровообращения, до 2 суток жизни преобладает прокоагулянтный потенциал гемостаза, обусловленный стрессовым повышением концентрации катехоламинов, глюкокортикоидов, поступлением тканевого тромбопластина из поврежденных сосудов пуповины, необходимого для тромбоза пупочных сосудов. Активация кининогенеза в этот период обеспечивает соответствие тонуса сосудистой стенки реологическим свойствам крови, а также усиливает венозный отток, препятствуя застойным явлениям [170, 171]. В ранний неонатальный период наблюдается переход кининовой системы в рабочее состояние, которое характеризуется повышением активности калликреина и ингибиторов [51, 52].
При родах все показатели протеолиза пуповинной крови здоровых новорожденных, кроме ККГ и оь-МГ, превышают референтные значения (табл. 3). Активация кининогенеза во время нормально протекающей беременности является одним из важных факторов возникновения сократительной деятельности матки во время родовой деятельности [1, 166]. Высокая активность АПФ пуповинной крови может быть обусловлена гиперактивностью РАС, необходимой для адаптации сердечно-сосудистой системы новорожденного ребенка. Показано, что ренин и ангиотензинпревращающий фермент (АПФ) осуществляют контроль за величиной артериального давления новорожденного [15, 119, 128]. Активация РАС наблюдается только в раннем неонатальном периоде, затем в процессе индивидуального развития (3-7 сутки после рождения) происходит ее снижение. Через 7 суток после рождения наблюдается снижение активности КК, АПФ и Сч-ПИ до физиологических значений (табл. 3, рис. 2).
Становление ККС и РАС новорожденных, вероятно, сопровождается активацией кининогенеза, аіі-ПИ и снижением аь-МГ в периферической крови, наблюдаемых через 14 суток после рождения (рис. 2). К этому сроку возрастают индексы КК/АПФ, КК/агПИ и КК/аь-МГ, характеризующие повышенную активность кининогенеза у новорожденных (рис. 3). Активация ККС на 14 сутки после рождения соответствует фазе смены направленности гемостаза в сторону гипокоагуляции с активацией фибринолитической и кининовой систем, обеспечивающих адаптацию процессов микроциркуляции, прежде всего в легких и мышцах. Динамическое равновесие между протеолитическими ферментами и ингибиторами свидетельствует о сбалансированности процессов регуляции гемодинамики. Активация кининовой системы выражена в большей степени, чем РАС, что определяет ее решающую роль в момент рождения ребенка и в неонатальный период. Между активностью КК, «рПИ, аь-МГ у здоровых новорожденных выявлена прямая связь, а между КК и АПФ имеется обратная зависимость (табл. 24). Наиболее выраженное влияние на активность КК имеют сеі-ПИ (15%) и АПФ (22%). Эти данные свидетельствуют о функциональной связи между ККС, РАС и ингибиторами протеолиза при переходе кровообращения с фетального на неонатальный тип.
Перинатальная гипоксия занимает одно из ведущих мест среди факторов неонатальной и постнатальной адаптации ребенка [141]. При перинатальной энцефалопатии взаимосвязи между отдельными компонентами протеолиза нарушаются, о чем свидетельствуют снижение коэффициента детерминации до 0,32% и повышение остаточной дисперсии (табл. 25). В результате кислородной недостаточности развиваются гемодинамические расстройства, приводящие к ишемическим и геморрагическим повреждениям [15, 40, 141]. Недостаточная перфузия тканей, вследствие гипоксии, компенсаторно индуцирует неоваскуляризацию, тем самым, повышая доставку кислорода к тканям [84, 127, 151, 193, 253, 254, 263]. В настоящее время неоангиогенез рассматривают при опухолевом процессе, индуцированном факторами роста сосудистого эндотелия для обеспечения формирования и распространения новых сосудов-внутри опухоли [59, 66, 91, 92, 95, 112, 121, 163, 198, 292].
Имеются сведения, что тканевые калликреины представляют собой факторы роста, участвуют в регуляции пролиферации клеток лимфоидных органов и развитии опухолевых процессов [157, 184, 185]. Ангиотензин II, образующийся под действием ангиотензинпревращающего фермента, выполняет роль ангиогенного фактора роста, обеспечивая разрастание капиллярной сети и также стимулирует выработку сосудистого эндотелиального фактора роста (VEGF) [50, 127, 158, 161, 193, 198, 226, 231, 241]. Одним из ключевых активаторов ангиогенеза является VEGF. Экспрессия VEGF коррелирует с ростом кровеностных сосудов в периоде эмбриогенеза и онкогенеза. Одним из фактором, связывающих повышение уровня VEGF, является гипоксия, при этом VEGF вызывает расширение сосудов [84, 91, 112, 121, 232, 284, 291, 295, 297]. Роль КК и АПФ, представляющие основные вазоактивные факторы, в индукции ангиогенеза при гипоксии не изучена. В связи с этим, данные об активности кининогенеза при перинатальной энцефалопатии новорожденных представляет определенный интерес для понимания механизмов индукции ангиогенеза.
Активация протеолитических систем при гипоксии может приводить к нарушению церебральной микроциркуляции [5, 32, 170, 266]. Действие кининов на ЦНС обусловлено тем, что они расширяют сосуды головного мозга и оболочек, усиливают венозный отток из синусов. Известно, что при гипоксии сосуды головного мозга наиболее чувствительны к действию брадикинина [131, 185, 243]. Нами установлено, что при перинатальной энцефалопатии одновременно с повышением активности КК возрастает активность АПФ, обладающего вазоконстрикторным действием.
Состояние протеолитических систем ликвора новорожденных детей с перинатальной энцефалопатией
Результаты нашего исследования свидетельствуют о том, что повышенное содержание НСЕ отмечается у доношенных и недоношенных детей с ПЭ (табл. 21). Этот показатель повышается в 2,6 раза у доношенных детей с ПЭ (по сравнению со здоровыми) и в 5,7-6,4 раза у недоношенных через 7 суток после рождения (рис. 15). Следует отметить, что активность КК и ККГ у недоношенных в этот период увеличивается в 2,0-2,8 раза (рис. 4), активность АПФ - только в 1,4-1,6 раз (рис. 5). На основании этих данных можно сделать заключение, что определение НСЕ при перинатальной гипоксической энцефалопатии является одним из важных показателей повреждения нейронов и нарушения ГЭБ. КК и АПФ, очевидно, отражают нарушения сосудистой гемодинамики. У недоношенных детей повышенный уровень НСЕ сохраняется до 6 месячного возраста (табл. 21, рис. 15). Снижение уровня НСЕ в сыворотке крови быстрее происходит у доношенных детей в отличие от недоношенных детей (рис. 15). Имеются сведения, что при легких формах повреждения ЦНС у новорожденных снижение содержания НСЕ происходит к 3-й неделе, а при среднетяжелых к концу первого месяца. При тяжелых повреждениях высокие значения НСЕ сохраняются более длительный период [140].
Наличие корреляционной связи между НСЕ и АПФ (г=0,67, табл. 23) позволяет предположить, что одной из причин повреждения нервной ткани является нарушение кровообращения.
Чрезмерная активация протеолиза повышает проницаемость гемато-э,нцефалического барьера, через активацию брадикинином фосфолипазы А2 в мембране клеток и инициации перекисного окисления липидов [5], что приводит к развитию гипоперфузии мозга и отеков ткани. Брадикин может действовать на болевые рецепторы нервных структуры мозга, вызывать дисциркуляторные эффекты и нарушать нервную деятельность [5, 38]. В основном, паталогическая активация кининогенеза наблюдается при недостаточности ингибиторного звена.
Активность протеолитических систем в норме контролируется множественными механизмами: наличием неактивных предшественников, каскадным механизмом активации, значительным количеством внутриклеточных и внеклеточных ингибиторов [5, 185, 278].
Протеиназный ингибитор обусловливает 90-92% общей антипротеиназной активности плазмы и отличается широким спектром действия, относится к белкам острой фазы воспаления [24, 32, 149]. При недостаточной активности агПИ в крови нарушаются адаптационные реакции с участием калликреина плазмы [53, 154]. с -ПИ образует с протеиназами неактивные, длительно циркулирующие комплексы, а комплекс протеиназа - а2-МГ полностью выводится через 30 мин. оь-МГ - является одним из ингибиторов свертывания крови, обеспечивая до 25% антитромбинового потенциала, являясь негативным острофазным белком и резервным ингибитором протеиназ [102, 149, 214, 246]. аь-МГ строго тормозит протеолитическую активность калликреина, трипсина, химотрипсина, эластазы, тромбина, плазмина, но меньше тормозит их эстеразную или амидазную активность в отношении низкомолекулярных субстратов [60]. При патологических состояниях различной этиологии активность ингибиторов, как правило, изменяется реципрокно.
При изучении активности Х\-ПИ обнаружено увеличение этого показателя в 1,2-1,4 раза у доношенных и недоношенных I и II с перинатальной энцефалопатией на 7 сутки после рождения, при III степени недоношенности активность «рПИ снижается на 20% (табл. 10, 11, рис. 9). В последующие сроки отличий от здоровых новорожденных не выявлено, однако у 9-12 месячных детей II и III степени недоношенности значения этого показателя оказались ниже нормы. Последнее, по-видимому, свидетельствует 6 нарушении контролирующих механизмов со стороны одного из главных ингибиторов кининогенеза. В связи с тем, что при низких значениях активности «і-ПИ у ребенка появляется риск развития сосудистых осложнений и дыхательной недостаточности [24, 44, 93] проведен более детальный анализ результатов исследования. Выявлено, что через 7 суток после рождения 11% доношенных и 22-41% недоношенных с ПЭ характеризуются пониженной активностью «і-ПИ. Среди 9-12 месячных детей низкая активность агПИ выявлена у 30-37% недоношенных II и III степени (рис.8). Недостаточность агПИ может приводить к значительной активации протеолитических процессов. Необходимо отметить, что при низком уровне активности «і-ПИ возрастает риск хронизации патологического процесса и развития сосудистых осложнений у детей [6, 24, 156, 285]. Повышение индекса KK/cq-ПИ у недоношенных с перинатальной энцефалопатией также подтверждает наличие более выраженных нарушений в регуляции протеолитических систем (табл. 14, 17, рис. 11).
Активность а2-МГ, в отличие от сеі-ПИ, изменяется в меньшей степени. Она снижается только у недоношенных детей через 7 суток после рождения (табл. 13, рис. 10), в последующие сроки не отличается от группы здоровых и доношенных с ПЭ (табл. 12). Повышение индекса КК/аь-МГ в крови отмечено только у недоношенных детей II и III степени (табл. 15, 17).
Значительный интерес представляет информация о состоянии протеолитических систем пуповинной крови и ликвора. Имеются единичные сведения о том, что чрезмерная активность кининогенеза в последний триместр беременности приводит к возникновению осложнений в момент родов [1, 166]. Острая гипоксия может приводить к временному угнетению активности АПФ [73]. Активность КК пуповинной крови доношенных и недоношенных с ПЭ была в 1,5 и 2,0 и раза выше уровня здоровых новорожденных, активность ККГ повышается только у доношенных. Эти данные свидетельствуют о том, что активация кининогенеза в крови матери и плода имеет адаптивный характер. Снижение активности АПФ и агПИ в пуповинной крови доношенных и недоношенных новорожденных с ПЭ (табл. 16, рис. 13), очевидно, является патологической реакцией в ответ на гипоксию. Обращает внимание, что активность оь-МГ в пуповинной крови доношенных с ПЭ выше, чем у недоношенных (рис. 13). Это, возможно, представляет компенсаторную реакцию только доношенных детей при снижении активности Cq-ПИ.
