Dynamic study of autoantibodies to glutamate receptors of NMDA-type in blood of patients with acute ischemic and hemorrhagic insult

Full Text

Исследования последних лет расширили представления о метаболических аспектах патогенеза ишемического инсульта. Установлено, что острое развитие церебральной ишемии вызывает каскад биохимических реакций, которые в конечном итоге приводят к гибели определенных типов клеток ткани мозга.

В рамках теории “эксайтотоксичности” развиваются и аргументируются представления о том, что избыточное высвобождение возбуждающих нейротрансмиттеров (глутамата и аспартата) представляет ключевой момент патогенеза многих заболеваний ЦНС, включая острое нарушение мозгового кровообращения (ОНМК), и обусловливает запуск биохимических реакций, ведущих к деструкции мембраны нервных клеток [2, 5, 8, 9, 10, 13].

Одним из начальных звеньев в цепи биохимических нарушений является дестабилизация клеточных мембран и встроенных в них рецепторов. На моделях экспериментальной церебральной ишемии показана важная роль NMDA-рецепторов глутаминовой кислоты в запуске нейрохимических механизмов острого нарушения мозгового кровообращения [4].

Разработка метода определения в крови пациента содержания аутоантител к фенциклидин-связывающему мембранному белку, одному из компонентов глутаматных NMDA- рецепторов головного мозга (СI-теста — cerebral ischemia test) открыла перспективы клинического направления исследований с определением его диагностической значимости при ОНМК [3, 4, 6].

Установлено, что повышение уровня аутоантител (АА) к фенциклидин-связывающему мембранному белку в сыворотке крови свидетельствует о проявлении аутоиммунной реакции организма на нарушения обмена белковых компонентов глутаматных рецепторов. В настоящее время накоплены данные о диагностической и прогностической значимости высоких значений уровня АА к глутаматным рецепторам каинат-квисквалатного типа при эпилепсии [7, 11, 12].

В исследованиях Е.И. Гусева и С.А.Дамбиновой и соавт. (1996) установлена связь существенного повышения уровня АА (до 5,8±1,4 нг/мл) к NMDA-рецепторам в сыворотке крови с тяжестью состояния больного в первые часы развития острой ишемии. Показано, что снижение уровня АА к NMDA-рецепторам в течение 1-х суток было сопоставимо с благоприятным прогнозом течения острой ишемической болезни в ближайшие 2—3 недели. В случаях летального исхода отмечено опережение резкого снижения уровня АА к NMDA-рецепто- рам в сыворотке крови до 0,9±0,1 нг/мл.

В настоящей работе обобщены результаты динамического исследования уровня АА к NMDA-рецепторам в сыворотке крови больных на разных сроках (1—3-и, 5—8-е, 10—31-е сутки) острого периода нарушений мозгового кровообращения по типу ишемии (1-я группа) и по типу геморрагии (2-я группа). Выбор больных этих групп с ОНМК определялся современными представлениями о различных патогенетических механизмов острой церебральной геморрагии и острой церебральной ишемии. Исходя из этих представлений группа больных с острой церебральной геморрагией рассматривалась в качестве группы сравнения с грубыми нарушениями гематоэнцефалического барьера [1], что позволило уточнить влияние данного фактора на показатель уровня АА к NMDA-рецепторам при ОНМК разного типа.

Обследованы 48 больных с ОНМК в возрасте от 32 до 66 лет, в том числе с острой церебральной ишемией — 29 (средний возраст — 54,7±1,4) и острой геморрагией — 19 (средний возраст — 53,0±4,4). В качестве группы сравнения были обследованы 19 больных с хронической сосудисто-мозговой недостаточностью (средний возраст — 51,6±4,8).

Геморрагия в правом полушарии была у 10 больных (лобная область, базальные ганглии). У 6 пациентов геморрагический очаг локализовался в левой гемисфере. У 3 больных очаги острой геморрагии были расположены в области ствола головного мозга.

У 18 из 29 больных с ОНМК по типу ишемии процесс был локализован в бассейне левой внутренней сонной артерии, у 8 — в бассейне правой внутренней сонной артерии, у 3 — в вертебробазилярном бассейне.

Основным этиологическим фактором развития ОНМК у всех обследованных являлись артериальная гипертензия и атеросклероз сосудов головного мозга. У 11 больных развитие ОНМК наблюдали на фоне хронической интоксикационной или дисметаболической (диабетической) энцефалопатии. Клинический диагноз ставили на основании анамнестических сведений, результатов клинического неврологического обследования и данных дополнительных методов — КТ головного мозга, УЗДГ, Эхо-ЭС, ЭЭГ, исследования спинномозговой жидкости. В случае летального исхода диагноз подтверждался данными патологоанатомического исследования.

Для динамического исследования клинических проявлений ОНМК на разных сроках острого периода была использована модификация шкалы, разработанная в Институте неврологии РАМН. Карта клинического наблюдения включала оценку общего состояния больного, уровня нарушения сознания, неврологическую оценку выраженности общемозговых симптомов, менингеальных знаков, двигательного дефицита и чувствительных расстройств, речевых, координаторных, глазодвигательных, бульбарных нарушений, а также оценку основных показателей системной гемодинамики (АД, ЧСС).

По показателю суммарного балла клинических проявлений основного симптомокомплекса ОНМК дифференцировали легкую (от 3 до 8 баллов) и среднюю степень тяжести (от 9 до 12 баллов), тяжелое (от 13 до 15 баллов) и крайне тяжелое (более 15 баллов) состояние больных.

Для исследования показателей титра аутоантител к НМДА-рецепторам у пациентов брали 100 мкл крови из вены или из пальца, центрифугировали при комнатной температуре и получали сыворотку, которую хранили при температуре +4,0°С не более 2 недель. Анализ сыворотки проводили с помощью стандартного твердофазного иммуноферментного метода (ELISA). Определяли в крови содержание аутоантител к изолированному и очищенному фрагменту NMDA-рецепторов. Опытная партия диагностических наборов (CI-тест) произведена в Институте мозга человека РАН (Санкт-Петербург). Основным компонентом тест-системы являются фрагменты NMDA-рецепторов, изолированных из мозга человека, иммобилизованные на поверхности 96-луноч- ного полистиролового планшета. В ходе испытаний образцы сыворотки крови пациентов и здоровых лиц наносили в лунки микропланшетов. В качестве контроля служили IgG, выделенные из кроличьей поликлональной антисыворотки к фрагменту NMDA-рецептора, которую наносили в лунки планшета параллельно с исследуемыми образцами в концентрации от 0,1 до 400 нг/мл. После нанесения образцов планшеты инкубировали 1 час при температуре 20—25°С и уровень связывания с иммуногенным фрагментом NMDA-рецептора определяли с помощью твердофазного иммуноферментного анализа, используя кроличьи антитела против иммуноглобулинов человека, меченных пероксидазой хрена. Иммунный комплекс детектируют по цветной пероксидазной реакции с субстратом — орто-фениленди- амином. Отсчет результатов производили с помощью многоканального спектрофотометра “Dinatech” (Англия) по величине поглощения растворов при длине волны 492 нм. Строили калибровочную кривую для контроля, откладывая по оси абсцисс концентрацию антител, по оси ординат — величину оптической плотности. Концентрацию аутоантител в образцах крови пациентов определяли по калибровочной кривой, на основании величин получаемых оптических плотностей [6].

У 15 из 19 больных с острыми церебральными геморрагиями было тяжелое состояние. У них отмечалось преобладание низкого уровня АА к NMDA-рецепторам (от 0,95 до 2,1 нг/мл; среднее значение по группе не превышало 1,67±0,11 нг/мл.

У 17 (59%) из 29 больных с ОНМК по типу ишемии в те же сроки заболевания выявлено удовлетворительное состояние (что находило отражение в существенном снижении среднего суммарного балла основных клинических проявлений). Для них был характерен более широкий размах флюктуаций значений АА к NMDA-рецепторам (от 0,95 до 24,0 нг/мл). Средний уровень АА к NMDA-рецепторам в группе лиц с острым ишемическим инсультом вследствие гипертонической болезни и церебрального атеросклероза составлял 3,16±0,30 нг/мл. Существенно выше были средние значения АА к NMDA-рецепторам у больных с острым ишемическим инсультом, развившимся на фоне хронической алкогольно-интоксикационной или десметаболической энцефалопатии (5,85±1,71 нг/мл). В группе больных с хронической сосудисто-мозговой недостаточностью среднее значение этого показателя составляло 1,50±0,10 нг/мл.

При динамическом исследовании на разных сроках острого периода ОНМК у больных с острой геморрагией наблюдали устойчивость низких значений АА к NMDA-рецепторам, которая сохранялась и при регрессе основных неврологических симптомов. У больных с острым ишемическим инсультом выявлены три типа динамики АА к NMDA-рецепторам. В случаях развития острой церебральной ишемии вследствие гипертонической болезни и атеросклероза сосудов мозга наблюдались волнообразные изменения уровня АА к NMDA-рецепторам от 4,17±0,56 нг/мл в 1-е сутки со снижением этого показателя до 2,96±0,54 нг/мл на 3—4-е сутки и последующими флюктуациями с нарастанием к 5—8-м суткам до 4,03±0,66 нг/мл.

При развитии ОНМК по типу ишемии на фоне хронической алкогольной интоксикационной или дисметаболической энцефалопатии высокий уровень АА к NMDA-рецепторам (до 10,0 нг/мл) выявлялся на 3-4-е сутки и сохранялся таким до 10—14-х суток. У некоторых больных этой группы высокий уровень АА к NMDA-рецепторам наблюдался и в более поздние сроки (28—35 суток).

Таким образом, выявлены закономерные различия уровня АА к NMDA-рецепторам в остром периоде у больных с ОНМК по типу геморрагии и ишемии. Обнаруженные тенденции в изменениях уровня АА к NMDA-рецепторам в разные фазы острого периода ишемического инсульта и острой церебральной геморрагии дополняют ранее полученные результаты [4] и могут быть использованы для диагностики и прогноза течения разных типов острого нарушения мозгового кровообращения.

Выявление более высокого уровня АА к NMDA-рецепторам у больных с ОНМК, развившимся на фоне дисметаболической или интоксикационной энцефалопатии, указывает на существенную роль этих факторов в патобиохимических механизмах нарушений глутаматергической нейрорецепции, лежащих в основе развития и поддержания устойчивой гипервозбудимости клеточных мембран, по-видимому, вне очага некроза. Вскрытые закономерности ориентируют на дальнейшие исследования диагностической значимости уровня АА к NMDA- рецепторам с углублением представлений о нейрохимических механизмах ОНМК различной этиологии и патогенеза как основы для оптимизации схем лечения этих заболеваний

About the authors

A. A. Skoromets

St. Petersburg Medical University acad. I.P. Pavlova; Institute of the Human Brain RAS

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, St. Petersburg; St. Petersburg

А. Y. Ilyukhina

St. Petersburg Medical University acad. I.P. Pavlova; Institute of the Human Brain RAS

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, St. Petersburg; St. Petersburg

S. А. Dambinova

St. Petersburg Medical University acad. I.P. Pavlova; Institute of the Human Brain RAS

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, St. Petersburg; St. Petersburg

References

Supplementary files