Способ повышения уровня сознания пациентов в вегетативном состоянии
METHOD FOR INCREASING PATIENT'S CONSCIOUSNESS LEVEL IN VEGETATIVE STATE

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, и касается лечения пациентов в вегетативном состоянии (ВС), обусловленном поражением головного мозга (ГМ) травматического и нетравматического генеза, в частности, восстановления сознания и других утраченных функций, путем стимуляции нейрогенеза.
Уровень техники
В условиях тяжелого повреждения ГМ и выраженных структурно-функциональных изменений, возникших после травматического, нетравматического или аноксического поражения становится крайне важным усиление метаболизма сохранных нейронов, которое приводит к повышению их функционирования, стимуляции нейрогенеза. Эффективность лечения поражений ГМ травматического и нетравматического генеза находится в прямой зависимости от степени васкуляризации - формирования и разрастания кровеносных сосудов, в частности капилляров, что приводит к улучшению метаболизма в пораженных тканях.
На сегодняшний день известно, что нейропротективные препараты модулируют процессы нейрогенеза, синаптогенеза, нейромедиаторной активации у пациентов, находящихся в длительном бессознательном состоянии. К ним относится в частности применение известных препаратов - низкомолекулярных пептидных гидролизатов головного мозга свиней (церебролизина), коры головного мозга скота (кортексина), синтетических аналогов ультраструктурных компонентов клеточных мембран (цитиколина), депротеинизированного экстракта с низкомолекулярными пептидами и производными нуклеиновой кислоты (актовегина).
Кроме того активно изучается возможность восстановления поврежденной ткани путем применения рекомбинантного нейротрофина, такого как нейротрофический фактор, полученного из глиальных клеток (Methods for therapy of neurodegenerative disease of the brain US 2014057974); использования факторов роста для стимуляции роста и активности нейрональных клеток в тканях коры, такого как BDNF, NT-4/5 и NT-3 (Methods for therapeutic use of brain derived neurotrophic factor in the entorhinal cortex US 2006222631); использования композиции, содержащей вещество-Р для профилактики или лечения ишемических поражений ГМ (An agent for stimulating mobilization of endothelial progenitor cells KR 20110017345); факторов стволовых клеток или модулятора фактора стволовых клеток (Neuronally expressed stem cell factor modulates angiogenesis and neural stem cell migration to areas of brain injury US 2006286117).
Однако среди известных к настоящему времени способов и/или препаратов не обнаружено стимулирующих ангиогенез и способствующих васкуляризации пораженных тканей в условиях тяжелого повреждения ГМ у пациентов, находящихся в длительном бессознательном состоянии. Кроме того, все вышеперечисленные препараты, рекомбинантные факторы, ангиогенные липиды, полипептидов Rspondin и способы их введения сопряжены со сложностями их применения, путями введения (преимущественно внутривенный или интратекальный путь введения, с целью достижения максимального положительного эффекта) или низкой эффективностью их у пациентов, находящихся в ВС.
В тоже время в терапии данной категории пациентов особое значение имеет способ введения препарата - внутримышечный, внутривенный, внутриартериальный, интратекальный или подкожный. Наиболее оптимальным способом введения препарата у пациентов, находящихся в персистирующем или перманентном ВС, является подкожный или внутри кожный путь введения. Следовательно, возрастает необходимость в использовании препарата, имеющего высокую эффективность применения в малых дозах и максимально эффективной концентрации с возможностью его введения путем подкожной или внутрикожной инъекции, обладающего нейропротективным, нейрорепаративным действием, стимулирующим факторы роста, дифференцировки, сигнальные и рецепторные молекулы, управляющие процессами нейрогенеза, апоптоза и аутофагии эмбриональной нервной ткани ГМ и обладающего васкулогенным действием.
Заявляемое изобретение направлено на решение задачи повышения уровня сознания пациентов в ВС.
Использование в клинической практике заявляемого способа позволяет достичь нескольких технических (лечебных) и экономических результатов:
- повышение эффективности лечения поражений ГМ травматического и нетравматического генеза у пациентов в ВС, а также обеспечения положительной динамики объективных неврологических и клинических показателей за счет использования препарата Целлекс;
- предотвращение риска развития осложнений у пациентов длительно находящихся в бессознательном состоянии за счет подкожного введения препарата Целлекс, в отличие от внутримышечного введения;
- минимизация побочных реакций и практически полное отсутствие нежелательных явлений, связанных с приемом препарата Целлекс, за счет снижения минимально эффективных доз по сравнению с дозами препаратов-аналогов, сопоставимых с дозами пептидно-амнокислотного парентерального питания.
Указанные технические и лечебные результаты при осуществлении изобретения достигаются за счет стимуляции васкулогенеза и нейрогенеза и увеличения степени васкуляризации ткани пораженного участка ГМ путем курсового введения белково-полипептидного комплекса, обладающего тканеспецифическим репаративным действием на нервную ткань в форме препарата Целлекс.
Раскрытие сущности изобретения
Известно, что для обеспечения трофики ткани должны быть васкуляризированы. Доставка необходимого материала осуществляется магистральными кровеносными сосудами, а обмен между кровью и тканями происходит на уровне капиллярного русла. Васкуляризация - это формирование и разрастание кровеносных сосудов, в частности капилляров, которое приводит к улучшению метаболизма в тканях. На сегодняшний день показано, что усиление васкуляризации здоровой ткани какого-либо органа приводит к увеличению органа. В условиях тяжелого повреждения ГМ и выраженных структурно-функциональных изменений, возникших после травматического, нетравматического или аноксического поражения это свойство становится крайне важным, поскольку усиление метаболизма сохранных нейронов приводит к повышению их функционирования, стимуляции нейрогенеза.
Авторами заявляемого способа эмпирически было установлено, что проведение курса нейротрофической терапии пациентов в ВС с использованием препарата Целлекс способствует стимуляции ангиогенеза и васкуляризации ткани ГМ.
Белково-полипептидный комплекс, являющийся основой препарата Целлекс, включает отрицательно заряженные слабокислые, нейтральные белки и полипептиды, относящиеся к факторам роста, дифференцировки, сигнальным молекулам, молекулам межклеточной адгезии, с молекулярными массами от 5 до 200 кДа, причем не менее 80% от общей массы белка имеют молекулярную массу от 10 до 120 кДа, и характеризуется наличием пика при длине волны 274-284 нм в УФ области спектра и наличием полос в интервале значений pI от 4,2 до 8,4 при изоэлектрофокусировке в 5%-ном полиакриламидном геле.
Основные механизмы действия нативных эмбриональных белковых и полипептидных молекул Целлекса заключаются в следующем:
- первичное нейропротективное действие регуляции/снижения вне синаптических концентраций возбуждающих и тромозных нейротрансмиттерных аминокислот каскада патогенетических реакций тканевой гипоксии/ишемии ГМ за счет активации глиальных и нейрональных транспортеров аспартата и глутамата (ЕААТ1-5, GLT-1) и повышения концентрации тормозных нейромедиаторов (GABA и TAU) за счет активации аминобутиратного шунта;
- вторичное нейропротективное действие обусловлено торможением процессов апоптоза за счет активации аутофагии с помощью действия нативных белков препарата группы Bcl-2, DRP-1, TSC1, AMPK, CAIP1-2, c-FLIP, активации рецепторов факторами роста и нейротрофинами (торможение апоптоза), групп С-Мус, mTOR, Atg 1, Beclin-1, PTEN, LAMP-2, 1PI-3K/PKB и др. (активация аутофагии).
Васкуляризационные свойства ранее не были показаны у пациентов с грубым повреждениями ГМ и не были описаны у препарата Целлекс. Все препараты подобной белковой природы у данной категории пациентов применялись эмпирически и не показывали описанных свойств. Удобная форма введения (подкожный путь введения), небольшое количество препарата (2 мл), пролонгированный срок перфузионного эффекта (28 дней), клиническое улучшение состояния при тяжелом поражении ГМ, позволяют с уверенностью говорить о преимуществах применения препарата именно у данной категории пациентов, перенесших травматическое, нетравматическое или аноксическое поражение ГМ в дозе 0,2 мг-2 мл/сут, подкожно, в область кожной складки дельтовидной мышцы, в течение 15 дней, ежедневно.
Значимым преимуществом перед остальными препаратами данной группы, является подкожный путь введения препарата Целлекс, что особенно актуально у пациентов длительно находящихся в ВС и имеющих риск развития осложнений при внутримышечном введении. Данный способ введения оказывается самым оптимальным, наряду с высокой эффективностью препарата. Комплаентность подкожного введения препарата Целлекс не вызывает сомнения против рекомендованных внутривенных вливаний (трудности болюсного введения) или внутримышечных инъекций (ацидоз мышечной ткани затрудняет всасывание препарата и увеличивает степень биодеградации пептидов).
Оптимально эффективная суточная доза препарата Целлекс - 0,1 мг (в перерасчете на общий белок), при однократном подкожном введении, достаточна для стимуляции клеточных рецепторов нервных клеток факторами дифференцировки и роста, нейротрофинами и молекулами межклеточной адгезии, трансформирующими факторами роста и регуляторами апоптоза/аутофагии, т.к. их достаточные для молекулярного сигналинга дозы - до нескольких десятков нанограмм, что в десятки-сотни раз ниже минимально эффективных доз условных препаратов-аналогов, сопоставимых с дозами пептидно-амнокислотного парентерального питания. Данное отличие позволяет минимизировать побочные реакции при применении препарата Целлекс, объясняет практически отсутствие нежелательных явлений, связанных с его приемом. Осуществление изобретения
С учетом показаний и противопоказаний согласно инструкции к применению препарата после диагностики состояния уровня сознания (по шкалам Glasgow, FOUR, CRS-R) и неврологического статуса пациента осуществляют подкожное введение фармацевтической композиции белково-полипептидного комплекса Целлекс в дозе 0,2 мг/сут. подкожно, в область кожной складки дельтовидной мышцы, в течение 15 дней, ежедневно.
Клиническое исследование.
В исследование были включены 15 пациентов в длительном бессознательном состоянии (персистирующем ВС или состоянии минимального сознания (CMC)) после перенесенных тяжелых повреждений ГМ в возрасте от 28 до 35 лет, средний возраст составил 28,5±6,7 лет. Причиной бессознательного состояния у 6 (40%) пациентов послужило гипоксическое повреждение ГМ, у 5 (35%) в пациентов - перенесенная тяжелая черепно-мозговая травма (ЧМТ) и у 4 (25%) пациентов острые нарушения мозгового кровообращения (ОНМК). ВС диагностировалось в соответствии с международными критериями, принятыми на Международном конгрессе по реабилитационной медицине в 1995 г. и одобреными в 2001 г. на Европейском конгрессе по интенсивной терапии в Брюсселе. Состояние минимального сознания (CMC) - в соответствии с критериями предложенными в 2002 г. международной группой экспертов (Aspen Workgroup). В начале исследования ВС было установлено у 12 (80%) пациентов и CMC «-» у 3 (20%) пациентов. В исследование не вошли пациенты с онкологической патологией, пациенты, перенесшие оперативные вмешательства на ГМ с наличием посттрепанационного дефекта, с эписиндромом и тяжелыми соматическими осложнениями.
В неврологическом статусе у пациентов с ЧМТ наблюдались глазодвигательные нарушения (у 3 пациентов в виде расходящегося косоглазия и у 1 пациента - синдром Гертвига-Мажанди), асимметричные диссоциированные двигательные расстройства в виде тетрасиндрома разной степени выраженности (у 8 пациентов) с анизорефлексией, диссоциированной анизотонией смешанного (пирамидно-экстрапирамидного) типа с преимущественной тенденцией к спастичности (у 9 пациентов) разной степени выраженности. Среди пациентов с постгипоксическим поражением преобладали двигательные расстройства в виде симметричного терапареза (у 2 пациентов) или плегии (у 2 пациентов) со смешанным пирамидно-экстрапирамидным изменением мышечного тонуса и преобладанием последнего, спонтанные или индуцированные гиперкинетические и/или хореоатетоидные формы экстрапирамидного синдрома (у 1 пациента).
В группе пациентов с ОНМК, неврологическая симптоматика соответствовала очаговому поражению ГМ и была представлена глазодвигательными нарушениями в виде пареза взора, асимметрии лица, глубокого гемисиндрома с анизорефлексией, анизотонией (у 2 пациентов) или глубокого гемисиндрома до плегии в рамках тетрапареза (у 2 пациентов).
Всем пациентам проводилась терапия белково-пептидным комплексом Целлекс путем подкожного введения в дозе 0,2 мг/сут, подкожно, в область кожной складки дельтовидной мышцы, в течение 15 дней, ежедневно, без перерыва на фоне базисной терапии.
Клиническая оценка состояния пациентов проводилась в 1-е сутки (до начала применения препарата), на 5-е и 15-е сутки введения препарата и включала оценку уровня сознания с использованием шкалы оценки восстановления после комы Coma Recovery Scale - Revised (CRS-R), шкалы комы FOUR; исследование неврологического статуса (динамическое исследование рефлексов ствола ГМ, функций черепных нервов, сухожильных и периостальных рефлексов, вегетативных расстройств) с оценкой изменения мышечного тонуса по шкале Ашфорта.
Для объективизации данных изменений мозгового кровотока на фоне применения препарата использовалась методика перфузионной КТ (ПКТ) ГМ на аппарате КТ 64 Siemens SOMATOM Perspective производства Siemens (Германия) путем внутривенного введения неионизированного низкоосмолярного трийодированного рентгеноконтрастного средства «Ультравист» (Байер Фарма АГ, Д-13342, Берлин, Германия). ПКТ проводилась перед началом терапии, а также на 5-е и 10-е сутки введения препарата.
Для оценки структурных повреждений ГМ использовались данные методов нейровизуализации: магнитно-резонансной томографии (МРТ) в режимах T1, Т2, FLAIR. Статистическая обработка данных проводилась с использованием пакета программ Statistica 6.0. Во всех случаях были использованы непараметрические критерии. Для оценки зависимостей применялся коэффициент ранговой корреляции Спирмена, для сравнения двух зависимых наблюдений - критерий Уилкоксона, двух независимых наблюдений - критерий Манна-Уитни. Результаты считались статистически значимыми при р<0,05.
Результаты исследования
В начале исследования суммарное значение шкалы CRS-R было достоверно ниже (р<0,05) у пациентов с ЧМТ в сравнении со значениями двух других групп (таблица 1), что соответствовало степени тяжести состояния. У всех пациентов с ЧМТ диагностировалось персистирующее ВС.
Динамика осмотра пациентов на фоне проводимой терапии показала улучшение у большинства участников групп с ЧМТ и ОНМК, как по уровню сознания, так и неврологического статуса на 5-е и 15-е сутки лечения. В группе пациентов с ПГЭ значимых изменений выявлено не было.
В соответствие с подпунктами шкалы CRS-R у пациентов с ЧМТ к 5-му дню введения препарата мы наблюдали появление «фиксации взора» у 1 пациента, снижение спастического синдрома (в среднем на 1 балл по шкале Ашфорта) у 1 пациента и у 1 пациента появление «нефункциональной» коммуникации; в группе пациентов с ОНМК - «фиксации взора» и «локализации боли» у 1 пациента и «нефункциональной» коммуникации у 1 пациента. Изменение клинического и неврологического статуса отражалось в достоверном увеличении суммарных значений шкалы CRS-R к 5-му и 15-му дню исследования (р<0,05).
К 15-м суткам введения препарата положительные эффекты наблюдались среди пациентов всех исследуемых групп. Достоверное повышении суммарного значения балла шкалы CRS-R зафиксировано как в группах с ЧМТ и ОНМК, так и в группе с ПГЭ (р<0,05). В среднем увеличение суммарного значение баллов во всех группах составило 1,5 балла в период с 5-го по 15-й дни исследования.
В целом, изменение среднего значения суммарного балла шкалы CRS-R через 10 дней в сравнении с начальным периодом увеличилось на 2,8 баллов у пациентов с ЧМТ, 1,6 балла у пациентов с ПГЭ и 3,5 балла у пациентов с ОНМК, что достигало степени статистической значимости (р<0,001).
В клинической картине мы наблюдали дальнейшее нарастание уровня активности у пациентов с ЧМТ в период с 5-го по 15-й дни исследования, появление «нефункциональной» коммуникации еще у 1 пациента и у одного - повышение до уровня сознания, соответствующего выходу из бессознательного состояния (появление «функциональной точной» коммуникации). В группе пациентов с ОНМК к 15-м суткам исследования появление «функциональной точной» коммуникации определялось у 2 пациентов, наряду с повышением балла по критериям оценок «зрительной», «двигательной» функций и оценки «бодрствования».
Клинический пример 1.
Больной К., 40 лет. Диагноз: закрытая ЧМТ, множественные ушибы ГМ тяжелой степени. Травматическое субдуральное кровоизлияние. ВС.
Анамнез заболевания: получил травму, прошел курс лечения в отделении реанимации многопрофильного стационара, на 23 сутки от момента травмы был переведен в отделение анестезиологии и реанимации ФНКЦ PP. При поступлении: глаза открывает спонтанно, взгляд не фиксирует, задания не выполняет, уровень сознания соответствует международным критериям диагноза ВС. Тетрасиндром, с преимущественным поражением правых конечностей, псевдобульбарные нарушения.
МРТ головного мозга: признаки посттравматических контузионных очагов в субконвекситальных отделах лобных и височных долей, диффузно-очаговые контузионно-ишемические участки в базальных ядрах, в ножках мозга и в области варолиева моста.
ЭЭГ: данные характерны для дисфункции стволовых структур, преимущественно диэнцефальных с преобладанием синхронизирующих мезенцефальных структур. Эпиактивности не выявлено.
Пациенту проводилось подкожное введение белково-пептидного комплекса Целлекс в дозе 0,2 мг/сут, подкожно, в область кожной складки дельтовидной мышцы, в течение 15 дней, ежедневно, без перерыва.
С целью оценки перфузионных характеристик проводилась ПКТ перед началом курса, на 5-е и 15-е сутки применения препарата.
Сканирование проводилось на уровне глубинных структур мозга и базальных ганглиев с захватом супратенториальных участков, кровоснабжаемых передней, средней и задней мозговыми артериями.
Церебральная перфузия оценивалась по картам с количественными величинами регионарного мозгового кровотока, построенным для каждого из параметров, а также по их абсолютным и относительным значениям в соответствующих областях ГМ. В результате вычислялись следующие параметры: объемная скорость кровотока - CBF (cerebral blood flow - мл/100 г/мин), объем кровотока - CBV (cerebral blood volume - мл/100 г), среднее время транзита контрастированной крови - МТТ (mean transit time - сек.), ТТР - время до достижения максимальной (пиковой) концентрации контрастного вещества (time to peak, сек.).
Пациенту проводилось комплексное КТ исследование ГМ, включающее в себя проведение нативной КТ и ПКТ в условиях болюсного контрастного усиления. ПКТ проводили с уровня базальных ганглиев до семиовальных центров.
По результатам ПКТ наблюдалась следующая картина:
При первом исследовании отмечалось снижение скорости и объема церебрального кровотока в корковых отделах правой лобной и затылочной областей, перивентрикулярном белом веществе височных и затылочных отделов правого полушария.
Среднее время прохождения контраста в этих областях было также снижено. Объем церебрального кровотока был сохранен, за исключением височной и затылочной долей правого полушария (таблица 2).
Через 5 дней после введения препарата наблюдалась положительная динамика в виде увеличения скоростных показателей и объема кровотока в сером веществе лобных височных и затылочных долей обоих полушарий (таблица 3).
Отмечалось уменьшение времени до достижения максимальной (пиковой) концентрации контрастного вещества (ТТР) (таблица 3).
Третье исследование через 15 дней показало дальнейшую положительную динамику в виде улучшения показателей объемной скорости кровотока, объема кровотока, ускорения времени достижения пика и прохождения контрастного вещества (таблица 4).
Таким образом, отмечались признаки увеличения скорости мозгового кровотока в бассейне обоих СМА с сохранным уровнем церебрального объема крови. Положительные результаты показателей кровотока ГМ коррелировали с неврологическим статусом пациента в период исследования. У пациента наблюдалось восстановление уровня сознания, с улучшением неврологического статуса. Данный эффект наблюдался начиная с 5-го дня применения препарата и пролонгировался до 28 суток после 15-ти дневного курса применения препарата. При контрольной ПКТ на 27-е сутки показатели перфузионного кровотока снижались незначительно и не достигали уровня показателей предыдущих исследований. Учитывая то, что на проводимую ранее терапию с использованием внутривенных, таблетированных форм других нейропротективных препаратов, динамики в неврологическом статусе не отмечалось, именно терапия препаратом Целлекс способствовала восстановлению сознания у данного пациента.
Клинический пример 2.
Пациент С., 46 лет с диагнозом: аноксическое поражение ГМ. Поступил на 38-е сутки после перенесенного поражения. В неврологическом статусе: контакту не доступен, команды не выполняет, за осмотром не следит, взгляд не фиксирует. Глазные щели D=S, зрачки D=S. Симптом Маринеску-Радовича с обеих сторон. Лицо симметрично. Глубокие рефлексы D=S. При болевом раздражении отмечаются нецеленаправленные движения в левой руке, в правой руке движения незначительные. Отмечаются сгибательные спонтанные движения в обеих нижних конечностях. Мышечный тонус повышен. Рефлекс Бабинского с 2-х сторон положительный. Менингеальные знаки не определялись. Уровень сознания соответствует международным критериям диагноза ВС.
ЭЭГ: выраженные диффузные изменения биоэлектрической активности мозга с признаками дисфункции мезодиэнцефальных структур в виде дизритмии с нарушением регулярности, значительной неустойчивостью и снижением коркового ритма в сочетании с доминированием медленноволновой активности.
Пациенту проводилось подкожное введение белково-пептидного комплекса Целлекс в дозе 0,2 мг/сут, подкожно, в область кожной складки дельтовидной мышцы, в течение 15 дней, ежедневно, без перерыва.
С целью оценки перфузионных характеристик проводилась ПКТ перед началом процедуры, на 5 и 15-е сутки применения препарата. ПКТ проводили с уровня базальных ганглиев до семиовальных центров.
При нативном исследовании ГМ выявлены КТ-признаки гиподенсивных зон в обеих лобных долях ГМ, вероятно постгипоксические изменения. Умеренное расширение наружных ликворных пространств и желудочковой системы.
По результатам ПКТ наблюдалась следующие изменения:
При первом исследовании отмечалось снижение скорости церебрального кровотока в корковых отделах правой лобной, обеих затылочных областей, на уровне базальных ганглиев обоих полушарий, с одновременным снижением объема кровотока на уровне височных и затылочных долей правого полушария. Время до достижения максимальной (пиковой) концентрации контрастного вещества было завышено (таблица 5).
В сравнении с предыдущим исследованием через 5 дней после введения препарата наблюдались признаки положительной динамики в виде значительного улучшения показателей перфузии - признаки увеличения объемной скорости кровотока, объема кровотока, ускорения времени достижения пика и прохождения контрастного вещества (таблица 6).
Третье исследование показало дальнейшую положительную динамику в виде улучшения показателей объемной скорости кровотока, объема кровотока, ускорения времени достижения пика и транзита контрастного вещества (таблица 7).
В сравнение с предыдущими исследованиями отмечалась положительная динамика в виде восстановления перфузии в правой гемисфере ГМ, повышение скорости церебрального кровотока в лобной, височной, затылочной и в области базальных ядер слева.
Таким образом, отмечались признаки увеличения скорости мозгового кровотока в бассейне обеих СМА с сохранным уровнем церебрального объема крови. Положительные результаты показателей кровотока ГМ коррелировали с неврологическим статусом пациента в период исследования. У пациента наблюдалось восстановление уровня сознания, с улучшением неврологического статуса, частичным регрессом двигательных нарушений.
Увеличение перфузионного кровотока на фоне применения препарата именно у пациентов с тяжелым повреждением ГМ, одновременно с клиническим улучшением состояния пациентов доказывает необходимость нейротрофической терапии при данной патологии (травматического, нетравматического или аноксического поражения), а также свидетельствует о новом свойстве препарата - стимулировании ангиогенеза и васкуляризации ткани ГМ.