Содержание нейронспецифической енолазы и цилиарного нейтротрофического фактора у больных с ушибом головного мозга

М.М. Дуйсебеков

СОДЕРЖАНИЕ НЕЙРОНСПЕЦИФИЧЕСКОЙ ЕНОЛАЗЫ И ЦИЛИАРНОГО НЕЙТРОТРОФИЧЕСКОГО ФАКТОРА У БОЛЬНЫХ С УШИБОМ ГОЛОВНОГО МОЗГА

ФГУ «321 военный клинический госпиталь Минобороны России», Чита

Aim was to study the concentrations of neuron specific enolase and ciliary neurotrophic factor at patients with an average and heavy degree of brain contusion during the various periods of a trauma. 24 patients with average and 18 - with a heavy trauma of a brain are examined. Markers concentrations detected by immunoenzyme assay method. Researches spent in 1, 7 and 14 day after trauma. It is established, that in the early period of contusion the level of neuron specific enolase in blood raised. An patients with average degree of contusion the enzyme maximal concentration detected for 7 day with the subsequent decrease by 14 day after a trauma. At patients with severe brain contusion the maintenance of neuron specific enolase as much as possible accrues by 7-th day and keeps high values for 14 day after a craniocereberal trauma. At patients with average degree of brain contusion the maximal level of ciliary neurotrophic factor concentration observed for 7 day. At patients with severe brain trauma the content of ciliary neurotrophic factor lower than a level of healthy people and reached the greatest values for 14 day of supervision. Simultaneous definition of concentration of neuron specific enolase and ciliary neurotrophic factor during various periods of brain injury can specify weight of damages of brain and predict an outcome of a trauma. Key words: craniocereberal trauma, brain contusion, neuron specific enolase, ciliary neurotrophic factor.

Введение

У больных с черепно-мозговой травмой (ЧМТ) развиваются одновременно деструктивные и репаративные процессы в центральной нервной системе, вовлекающие нейроны и глию. Маркерами этих процессов могут выступать различные молекулы, включающие цитокины, ростковые факторы и др.[1]. Гликолитический фермент - нейрон-специфическая енолаза (№Е) присутствует в нейронах мозга и периферической нервной ткани и ее повышение в крови может указывать на нарушение гематоэнцефа-лического барьера в результате травмы и разрушение нервной ткани [7, 12, 13]. Наряду с ним цилиарный нейротрофический фактор (CNTF) проявляет свойства росткового фактора, способствующего нейрональной и глиальной дифферен-цировке. Повышение уровня этого соединения в крови или ликворе свидетельствует о выраженности деструкции мозговой ткани, поскольку молекулы CNTF являются внутриклеточными молекулами [8, 11]. Исследование содержания NSE и CNTF у пациентов с черепно-мозговой травмой позволит оценить степень повреждения нервной ткани и предположить прогноз течения заболевания [6].

Цель исследования

Определить концентрации №Е и CNTF у пациентов со средней и тяжелой степенью ушиба головного мозга в различные периоды травмы.

Материалы и методы

Обследовано 42 человека мужского пола в возрасте 19—40 лет с ушибом головного мозга, находящихся на лечении в ФГУ «321 ВКГ Минобороны России». Из них у 24 пациентов диагностирована травма средней степени тяжести и у 18 лиц - тяжелой. Контрольную группу составили 35 здоровых людей в возрасте 18-40 лет.

По отношению к обследованным лицам соблюдались этические принципы, предъявляемые Хельсинкской декларацией Всемирной Медицинской Ассоциации (World Médical Association Déclaration of Helsinki, 1964, 2000) и Правилами клинической практики в Российской Федерации, утвержденными Приказом Минздрава РФ от 19.06. 2003 г., № 266.

Формулировка диагноза проводилась на основании единой междисциплинарной классификации острой ЧМТ [3-5].

Для исследований забирали венозную кровь, стабилизированную гепарином. Забор крови производился 1-е сутки, 7-е сутки и 14 сутки после получения травмы.

Определение концентрации нейронспеци-фической енолазы проводили методом твердофазного ИФА с применением наборов реактивов «CanAg diagnostics)) (Германия). Содержание CNTF определяли методом твердофазного ИФА с помощью реактивов «Quantikine R&D systems)) (Вел и кобритания).

Статистическая обработка данных осуществлялась с использованием лицензированных пакетов прикладных программ «Statistica 5.0» и «Microsoft Exel 7.0» на PC Pentium-IV. Для сравнения средних значений различных выборок,

подчиняющихся нормальному распределению, применяли критерий Стьюдента, 1:-тест. Различия сравниваемых показателей считали достоверными при р<0,05.

Результаты и их обсуждение

Установлено, что уже в первые сутки после ушиба головного мозга у пациентов в крови выявлялось повышение содержания №Е (Табл. №1). Так при травме средней степени тяжести ее концентрация возросла до 18,24±3,61 нг/мл, а при тяжелой - до 27,47±2,88 нг/мл, тогда как у здоровых лиц она составляла 11,42±2,18 пкг/мл (рк0,05, Рк0,001 соответственно). К 7-м суткам уровень фермента существенно поднялся и достиг 45,83±4,65 нг/мл при ушибе средней степени тяжести и 55,42±4,90 нг/мл при тяжелой травме (р,<0,001, р2<0,001).

На 14 сутки наблюдения динамика показателей №Е у пациентов отличалась в зависимости от тяжести травмы. При ушибе средней степени концентрация №Е несколько снизилась и составила 32,16±4,22 нг/мл, отличаясь от показателей 1-х и 7-х суток травмы (р2<0,05, рз<0,05). В этот период у больных с тяжелым ушибом головного мозга содержание NSE достигло максимальных значений - 64,15±5,38 нг/мл (р2<0,001, р3>0,05).

В первые сутки наблюдения мы не обнаружили значимых отличий содержания CNTF

Содержание NSE и CNTF у здоровых и больных с

между группой больных ушибом головного мозга средней степени тяжести и здоровыми лицами 4,65±0,71 пкг/мл и 5,32±0,82 пкг/мл соответственно (р^0,05) (табл. 1). Однако на 7-е сутки наблюдения у таких пациентов обнаружен существенный подъем концентрации CNTF до 18,38 ± 4,84 пкг/мл ^ < 0,01). К 14 суткам у травмированных лиц уровень CNTF хотя и снизился, но его значения оказались выше, чем в 1-е сутки наблюдения - 12,16 ± 2,96 пкг/мл ^ < 0,01).

У больных с тяжелым ушибом головного мозга мы отметили иную динамику содержания CNTF. Так, в первые сутки наблюдения у них концентрация фактора резко снижается до 0,96 ± 0,22 пкг/мл, в то время как у здоровых его значения составляли 5,32 ± 0,82 пкг/мл (р] < 0,001). На 7-е сутки у этих пациентов показатель CNTF увеличился до 7,32 ±1,16 пкг/мл (р2 < 0,001), а на 14 сутки - 11,92 ±2,27 пкг/мл (р2< 0,001).Таким образом, при тяжелом ушибе головного мозга у пациентов в первые сутки заметно уменьшается содержание CNTF по сравнению с больными, у которых диагностирован ушиб средней степени и со здоровыми лицами. У людей с травмой средней степени тяжести максимальный подъем концентрации выявляется на 7-е сутки, тогда как при тяжелом повреждении - на 14 сутки и, вероятно, с последующим нарастанием в восстановительный период.

Таблица 1.

ушибом головного,

Наблюдаемые группы N N06, нг/мл CNTF, пкг/мл

Здоровые 35 11,42±2,18 5,32±0,82

Больные со средней степенью ушиба головного мозга

1-е сутки 24 18,24±3,61 р, <0,05 4,65±0,71 рп > 0,05

7-е сутки 24 45,83±4,65 р:<0,001 р2<0,001 18,38±4,84 р1<0,01 р2<0,01

14-е сутки 24 32,16±4,22 р1<0,001 р2<0,05 р3<0,05 12,16±2,96 р1<0,01 р2>0,05 р3>0,05

Больные с тяжелой степенью ушиба головного мозга

1-е сутки 18 27,47±2,88 р1<0,001 0,96±0,22 рп<0,001

7-е сутки 18 55,42±4,90 р1<0,001 р1<0,001 7,32±1,16 р1>0,05 р1<0,001

14-е сутки 18 64,15±5,38 р1<0,001 р1<0,001 р3<0,05 11,92±2,27 р1<0,01 р.,<0,001 р3>0,05

Примечание: рг - различия по сравнению со здоровыми лицами, р2 - различия по сравнению с 1-ми сутками, р3 - различия по сравнению с 7-ми сутками.

Увеличение содержания NSE и CNTF в патогенезе ушиба головного мозга можно расценить как реакцию на повреждение клеток ЦНС с развитием воспалительного процесса, продукцией провоспалительных цитокинов и повышением проницаемости гематоэнцефалического барьера [2]. При этом уровень NSE у таких пациентов зависит от степени тяжести травмы и времени после ее нанесения. Более высокая концентрация фермента наблюдалась у лиц с тяжелой травмой и сохранялась на протяжении и двух недель наблюдения. У пациентов со среднетя-желым ушибом головного мозга в это время уровень снижался, что, вероятно в будущем и определяло наступление более раннего восстановительного периода [10, 13].

Уменьшение содержания CNTF у больных с тяжелым ушибом головного мозга, вероятно, связано с несколькими причинами. Во-первых, в первые сутки после травмы возможно повышение экспрессии клеточных рецепторов к CNTF и одновременным увеличением растворимой формы рецептора, связывающего этот лиганд, что может влиять на его определение в пробе. Важным обстоятельством снижения содержания росткового фактора выступает подъем концентрации провоспалительных цитокинов. В последнее время показано, что в ранний период после нанесения черепно-мозговой травмы у крыс редко повышается уровень ИЛ-1(3 и одновременно падает содержание CNTF [9]. Эта цитокиновая понижающая регуляция уменьшается при увеличении концентрации растворимого рецептора ИЛ-1(3. Более того, на фоне дефицита ИЛ-1(3 усиливается продукция CNTF. Не исключено, что такая динамика уровня цилиар-ного нейтротрофического фактора обуславливает более позднее наступление у больных с тяжелым

ушибом головного мозга восстановительного периода, при котором ему отводится одна из главных ролей. Известно, что CNTF представляет собой полипептид, который относится к ограниченному семейству нейропоэтических цитокинов. Независимо от механизма секреции CNTF рассматривается как ключевой фактор дифференци-ровки для развивающихся нейронов и глиальных клеток. Внутриклеточное существование CNTF позволяет предположить, что этот фактор, ассоциированный с повреждением, является молекулой, обеспечивающей трофику и поддержку нейронов после повреждения [8, 9].

Таким образом, одновременное определение концентраций нейронспецифической ено-лазы и цилиарного нейротрофического фактора в различные периоды ЧМТ может уточнить тяжесть повреждений ЦНС и, тем самым, прогнозировать исход травмы.

Выводы

При ушибе головного мозга в раннем периоде в крови больных повышается уровень №Е. При ушибе средней степени тяжести концентрация фермента достигает максимальных значений на 7-е сутки с последующим снижением к 14 суткам после травмы. При тяжелом ушибе головного мозга содержание №Е максимально нарастает к 7-м суткам и сохраняет высокие значения на 14-е сутки после ЧМТ.

У больных с ушибом головного мозга средней степени тяжести максимальный подъем концентрации CNTF выявляется на 7-е сутки. При тяжелом ушибе головного мозга у пациентов в первые сутки падает содержание CNTF ниже уровня здоровых людей и достигает наибольших значений на 14 сутки наблюдения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Акмаев, И.Г. Современные представления о взаимодействиях регулирующих систем: нервной, эндокринной и иммунной// Успехи фи-зиол. наук. - 1996.-№ 1.-С. 3-20.

2. Дуйсебеков, М.М. Лимфоцитарно-тромбоци-тарная адгезия, цитокины и экспрессия тканевого фактора моноцитами периферической крови у больных с тяжелым ушибом головного мозга / М.М. Дуйсебеков [и др.] // Вестник Российской Военно-медицинской академии. -2008. - № 1 (20).-С. 277-280.

3. Клиническое руководство по черепно-мозговой травме Т. 1. / под ред. А.Н. Коновалова, Л.Б. Лихтермана, А.А. Потапова // М, Антидор. -1998.-550 с.

4. Клиническое руководство по черепно-мозговой травме Т. 3. / под ред. А.Н. Коновалова, Л.Б. Лихтермана, А.А. Потапова // М, Антидор.

-2002.-632 с.

5. Коновалов, А.Н. К единой междисциплинарной классификации черепно-мозговой травмы / А.Н. Коновалов, Б.А. Самотокин, А.Р. Шахнович // Журнал невропатологии и психиатрии - 1985. - №5. - С. 651-658.

6. Chiaretti, A. NGF, DCX, and NSE upregulation correlates with severity and outcome of head trauma in children /А. Chiaretti [и др.] // Neurology. -2009. - vol. 17;72(7). - P. 609-616.

7. Hergenroeder, G.W. Biomarkers in the clinical diagnosis and management of traumatic brain injury /G.W. Hergenroeder [и др.] // Mol. Diagn. Ther. -2008.-vol. 12(6).- P. 345-358.

8. Herx, L.M. Central nervous system-initiated inflammation and neurotrophism in trauma: 1L-1 beta is required for the production of ciliary neurotrophic factor / L.M. Herx, S. Rivest, V.W.

Yong // J. Immunol. -2000. - vol. 15. - № 165(4). -P. 2232-2239.

9. Houle, J.D. Changes occur in the ability to promote axonal regeneration as the post-injury period increases / J.D. Houle, J.H. Ye // Neuroreport. -1997. - vol. 10. -№ 8(3). - P. 751-755.

10. Kovesdi, E. Update on protein biomarkers in traumatic brain injury with emphasis on clinical use in adults and pediatrics / E. Kovesdi [u gp.] // Acta Neurochir. (Wien). - 2010. -vol. 152(1). - P. 1-17.

11. Oyesiku, N.M. Regional changes in the expression

of neurotrophic factors and their receptors following acute traumatic brain injury in the adult rat brain / N.M. Oyesiku [u gp.] // Brain Res. - 1999. - vol. 3. - № 833(2). -P. 161-172.

12. Sandler, S.J. Clinical applications of biomarkers in pediatric traumatic brain injury / S.J. Sandler, A.A. Figaji, P.D. Adelson // Childs Nerv. Syst. - 2010. -vol. 26(2).- P. 205-213.

13. Simian, R. A panel of neuron-enriched proteins as markers for traumatic brain injury in humans / R. Siman [u flp.] // J. Neurotrauma. - 2009. - vol. 26(11).-P. 1867-1877.

ТУЖЫРЫМ

Зерттеудщ максаты, орта жэне ауыр дэрежелi бас миыныц сотылуы бар наукастардаты жаракаттыц typ^î кезецдерЫде нейроспецификалык ено-лаза мен цилиарлы нейротрофикалык фактордыц концентрациясын аныктау болып табылады. 24 орта ауырлыктаты жэне 18 ауыр дэрежелi бас миыныц сотылуы бар наукастар зерттелдк Маркерлардыц концентрациясын катты фазалык иммуноферментт эдкпен аныктадык. Зерп^ОТ жаракат алтаннан кейтп 1-ш^ жэне 14-шi

тэулiктерде жYргiздiк. Зерттеу барысында, бас миыныц сотылуыныц ерте кезецiнде наукастардыц канында нейроспецификалык енолазаныц децгейiнiц жотарылайтыны аныкталды. Орта дэрежелi бас миыныц сотылуы кезтде ферменттiц ец жотарты концентрациясы жаракаттан кейiнгi 7-шi тэулiкте байкалып, 14^i тэулiкке дейiн 6îp-тiндеп темендедК Ал, ауыр дэрежелi бас миыныц сотылуы кезЫде, нейроспецификалык енолазаныц концентрациясы жаракаттан кейтп 7-шi тэулiкте

ец жотарты шегiне жетедi де, 14^i тэулiкке дейiн сакталып турады. Орта ауырлык дэрежесiндегi бас миыныц сотылуы бар наукастарда цилиарлы нейротрофикалык фактордыц ец жотарты концентрациясы 7^i тэулiкте аныкталады. Ауыр дэрежелi бас миыныц сотылуы бар наукастарда жаракаттыц алташкы тэулiгiнде цилиарлы нейротрофикалык фактордыц калыпты децгейден темендеуi байкалады, ал бакылаудыц 14-шi тэулiгiнде, кандаты концентрациясы жотары децгейге жетедi. БассYЙек-бас миы жаракатыныц тYрлi кезецдерiнде нейроспецификалык енолаза мен цилиарлы нейротрофикалык фактордыц концентрацияларын бiрге аныктау, ОЖЖ-нiц жаракатыныц ауырлык дэрежеан нактылаута жэне жаракат салдарын болжамдаута мYмкiндiк бередi.

Непзп сездер: БассYЙек-бас миы жаракаты, бас миыныц сотылуы, нейроспецификалык енолаза, цилиарлы нейротрофикалык фактор.

РЕЗЮМЕ

Целью исследования явилось определение концентрации нейронспецифической ено-лазы и цилиарного нейротрофического фактора у пациентов со средней и тяжелой степенью ушиба головного мозга в различные периоды травмы. Обследовано 24 пациента со среднетя-желой и 18 - с тяжелой травмой головного мозга. Определение концентрации маркеров осуществляли твердофазным иммуноферментным методом. Исследования проводили в 1-е, 7-е и 14 сутки после получения травмы. Установлено, что при ушибе головного мозга в раннем периоде в крови больных повышается уровень нейронспецифической ено-лазы. При ушибе средней степени тяжести концентрация фермента достигает максимальных значений на 7-е сутки с последующим снижением к 14 суткам после травмы. При тяжелом ушибе головного мозга содержание нейронспецифической енолазы

максимально нарастает к 7-м суткам и сохраняет высокие значения на 14-е сутки после черепно-мозговой травмы. У больных с ушибом головного мозга средней степени тяжести максимальный подъем концентрации цилиарного нейротрофичес-кого фактора выявляется на 7-е сутки. При тяжелом ушибе головного мозга у пациентов в первые сутки падает содержание цилиарного нейротрофического фактора ниже уровня здоровых людей и достигает наибольших значений на 14 сутки наблюдения. Одновременное определение концентраций ней-ронспецифической енолазы и цилиарного ней-ротрофического фактора в различные периоды ЧМТ может уточнить тяжесть повреждений ЦНС и, тем самым, прогнозировать исход травмы.

Ключевые слова: черепно-мозговая травма, ушиб головного мозга, цилиарный нейротрофи-ческий фактор, нейронспецифическая енолаза.