НЕЙРОХИМИЯ, 2014, том 31, № 3, с. 254-259
КЛИНИЧЕСКАЯ ^^^^^^^^^^^^^^^^ НЕЙРОХИМИЯ
УДК 612.8
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ ЦЕПЕЙ ФОСФОРИЛИРОВАННЫХ НЕЙРОФИЛАМЕНТОВ В КАЧЕСТВЕ МАРКЕРА НЕЙРОДЕГЕНЕРАЦИИ ПРИ ДЕМИЕЛИЗИРУЮЩИХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ ЦНС
© 2014 г. А. А. Воробьева1, 2, *, В. В. Фоминых1, 2, М. В. Онуфриев1, М. Н. Захарова2, Н. В. Гуляева1
Учреждение Российской академии наук Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва
2ФГБУ "Научный центр неврологии"РАМН, Москва
Нейрофиламенты используются как биомаркеры нейродегенерации, т.е. невоспалительной деструкции нейрона, при различных заболеваниях нервной системы. Цель нашего исследования — уточнить данные по патогенезу и клиническому прогнозу при хронических и редких монофазных демиелинизирующих заболеваниях. Уровень фосфорилированных тяжелых цепей нейрофиламен-тов (фНФТ) был определен в СМЖ и сыворотке крови методом твердофазного ИФА в следующих группах пациентов: ремиттирующий рассеянный склероз (РРС, п = 56), вторично прогрессирующий рассеянный склероз (ВПРС, п = 20), острый рассеянный энцефаломиелит (ОРЭМ, п = 7), оп-тикомиелит (ОМ, п = 5), боковой амиотрофический склероз (БАС, п = 26) и контрольная группа (п = 26). По содержанию фНФТ в СМЖ было выявлено значимое отличие групп РС, ОРЭМ и БАС от контрольной, причем группы РС, ОРЭМ и БАС значимо между собой не отличались. При исследовании уровня фНФТ в сыворотке крови данных групп достоверных различий между группами и корреляций с клиническими характеристиками выявлено не было. По исследованному показателю нейродегенерация имеет место при РС, ОРЭМ и БАС. Уровень фНФТ должен исследоваться на большем числе пациентов с использованием более строгих временных критериев.
Ключевые слова: нейрофиламенты, нейродегенерация, демиелинизирующие заболевания, рассеянный склероз, цереброспинальная жидкость, сыворотка крови.
Б01: 10.7868/81027813314030145
ВВЕДЕНИЕ
Нейрофиламенты являются основным компонентом цитоскелета нейрона. Благодаря их специфичному содержанию именно в нервной клетке данные промежуточные филаменты используются как биомаркеры нейродегенерации, т.е. невоспалительной деструкции нейрона при различных заболеваниях нервной системы.
В нейронах взрослого организма содержатся тяжелые, средние и легкие цепи нейрофиламен-тов (НФТ, НФС, НФЛ). На С-конце НФС и НФТ в аксонах находятся повторы лизин-серин-про-лин (высококонсервативные К^Р-повторы), ко-
* Адресат для корреспонденции: 117485, Москва, ул. Бутлерова, 5а, +7 (495) 952-40-07, e-mail: annavorobeva@yandex.ru. Принятые сокращения: БАС — боковой амиотрофический склероз; ВПРС — вторично прогрессирующий рассеянный склероз; НФ — цепи нейрофиламентов; ОМ — оптикомие-лит; ОРЭМ — острый рассеянный энцефаломиелит; РРС — ремиттирующий рассеянный склероз; СМЖ — спинномозговая жидкость; фНФС — фосфорилированные средние цепи нейрофиламентов; НФЛ — легкие цепи нейрофиламентов; фНФТ — фосфорилированные тяжелые цепи ней-рофиламентов.
торые могут подвергаться фосфорилированию [1]. Фосфорилирование нейрофиламентов приводит к их избыточному накоплению, а также формированию агрегатов и замедлению их транспорта по аксону, тогда как предотвращение фос-форилирования К8Р-повторов путем укорочения С-конца НФТ и НФС приводит к увеличению выживаемости при ряде нейродегенеративных заболеваний [2].
При болезни Альцгеймера показана относительная стабильность уровня фосфорилированых НФТ и НФС в СМЖ с течением заболевания [3], в случае БАС показана диагностическая и прогностическая значимость уровня фНФТ [4], содержание фНФТ в СМЖ повышается в случае бактериального менингита [5], при ВИЧ уровень НФЛ отражает эффективность специфической терапии [6]. По нейрофиламентам, как маркерам нейродегенерации при демиелинизирующих заболеваниях, на данный момент выполнены следующие основные исследования (табл. 1).
Как видно из табл. 1, большинство исследований проведено среди пациентов с РС, данные об
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ ЦЕПЕЙ ФОСФОРИЛИРОВАННЫХ НЕЙРОФИЛАМЕНТОВ 255
Таблица 1. Исследования по нейрофиламентам в СМЖ как маркерам нейродегенерации при демиелинизирую-щих заболеваниях
№ НФ Год публикации Количество пациентов Основной вывод
с РС с ОМ с ОРЭМ
[7] НФЛ 2003 66 Уровень превышает таковой в контрольной группе во всех фазах заболевания, достигает максимума в фазу обострения
[8] НФЛ 2003 47 Уровень выше, чем в контрольной группе
[9] НФЛ 2007 63 15 Уровень при ОМ выше, чем в контрольной группе, не отличается от РС
[10] фНФТ 2007 24 24 Уровень при ОМ выше, чем при РС
[11] НФЛ 2010 99 Показана прогностическая значимость
[12] фНФТ 2010 27 33 х Уровень при РС и ОМ не отличается
[13] НФЛ 2012 67 Уровень выше, чем в контрольной группе
[14] фНФТ 2013 67 Положительная корреляция с неврологическим дефицитом и уменьшением объема головного мозга в течение последующего года
[15] НФЛ 2013 62 Уровень выше, чем в контрольной группе
[16] фНФТ 2013 62 Разница не выявлена
[17] НФЛ 2014 44 Коррелируют с данными МРТ по степени дегенерации
[18] НФЛ 2014 35 Отражает эффективность иммуносупрессивной терапии
№ — номер публикации в списке литературы.
особенностях нейродегенеративных изменений при редких заболеваниях немногочисленны, результаты об уровне нейрофиламентов в зависимости от фазы и стадии заболевания противоречивы. Следует также обратить внимание, что в большей степени исследовано содержание НФЛ, в то время как для экспериментального аутоиммунного энцефалита валидизирован в качестве маркера аксонального повреждения уровень фНФТ [19]. К тому же показано, что фНФТ более устойчивы к действию протеаз и соответственно могут быть более точно детектированы [20, 21].
Определение биомаркеров нейродегенерации в сыворотке крови позволило бы выйти на новый уровень исследований по данной проблеме. На настоящее время наибольшее число исследований содержания НФ в сыворотке крови выполнено на группах пациентов с нейродегенеративны-ми заболеваниями (БАС, болезнь Гентингтона, болезнь Паркинсона), при этом четко выявлено более высокое содержание НФ в сыворотке крови больных в сравнении с контролем [22—26]. Также попытки детекции степени нейродегенерации по показателю крови были предприняты при острых патологиях ЦНС (субарахноидальное кровоизлияние, острое нарушение мозгового кровообращения, диффузное аксональное повреждение, спи-нальная травма, длительные фебрильные судоро-
ги). В этих исследованиях показана выраженная динамика уровня НФ во времени, для травмы спинного мозга и фебрильных судорог показаны корреляции с тяжестью поражения нервной системы [9, 27-31].
В области демиелинизирующих заболеваний выполнено небольшое число работ в данном направлении (табл. 2). Таким образом, на сегодняшний день актуально исследование уровня фНФТ в качестве маркера нейродегенерации в ЦСЖ и сыворотке крови при РС и редких демиелинизирующих патологиях (ОРЭМ и оптикомиелит) с целью уточнения патогенетических особенностей заболеваний и клинического прогноза.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Пациенты
В исследование были включены больные с достоверным диагнозом РРС и ВПРС согласно обновленным критериям McDonald 2010 [34], пациенты с ОРЭМ, с ОМ (только случаи, в которых были выявлены антитела к аквапорину 4 Aqp4+). В группу сравнения были включены пациенты с достоверным диагнозом БАС, установленным согласно Эль-Эскориальским критериям [35]. В контрольную группу были включены пациенты с хирургической патологией, которым проводи-
256 ВОРОБЬЕВА и др.
Таблица 2. Исследования по нейрофиламентам в сыворотке крови как маркерам нейродегенерации при демие-линизирующих заболеваниях
№ НФ Год публикации Количество пациентов Заболевание Основной вывод
[9] НФЛ 2007 78 РС Ниже предела детекции
[32] фНФТ 2010 457 Оптический неврит, РС Коррелирует с тяжестью повреждения
[25] фНФТ 2012 48 Оптикомиелит Превышает уровень в группах оптического неврита и РС
[15] НФЛ 2013 62 РС Ниже предела детекции
[33] фНФТ 2013 62 РС Ниже предела детекции
№ — номер публикации в списке литературы.
Таблица 3. Группы пациентов
Число пациентов, мужчины/женщины Возраст, лет Продолжительность заболевания, месяцы
РРС 56 (12/24) 37 [28, 41] 24 [8.5, 36]
ВПРС 20 (3/17) 49 [43, 54] 240 [132, 276]
ОРЭМ 7(2/7) 35[39,59] До 1 мес.
ОМ (Aqp4+) 5 (1/4) 31.5 [29, 37] 17 [3, 32]
БАС 26 (12/14) 52 [42,58] 14.5 [10, 24]
Контроль 26(10/16) 45.5 [31, 51] -
лась спинальная анестезия, сравнимого возраста, без соматической и неврологической патологии. Более подробная информация по исследуемым группам пациентов представлена в табл. 3.
Материалы
Забор и подготовка биологического материала.
Сыворотка крови и ликвор были взяты у больных, находившихся на лечении в ФГБУ "НЦН" РАМН. Забор крови осуществлялся из локтевой вены в утренние часы, натощак в пробирки с активатором свертывания (Vacutainer, BD). Сыворотку отделяли от клеток крови путем центрифугирования в течение 20 мин при 5000 об./мин при 4°C. Полученную надосадочную жидкость переносили в отдельные пробирки, образцы хранились при температуре —70°C до момента выполнения исследования.
Люмбальная пункция была выполнена больным с РРС, ОМ, ОРЭМ, БАС после получения информированного согласия. Пробы ЦСЖ были собраны в стерильные пробирки, центрифугированы в течение 10 мин при 1500 g при 4°C, затем аликвотированы и заморожены при температуре —70°C. Во всех группах забор крови осуществлялся до начала терапии метилпреднизолоном по поводу настоящего обострения.
Контрольные образцы ликвора были получены при выполнении спинальной анестезии больным с острой хирургической патологией.
Методы
Для определения уровня фНФТ в сыворотке и ЦСЖ в работе использовали коммерческие ИФА наборы (EnCor Biotechnology, США). Исследование было проведено строго согласно протоколу производителя.
Все измерения образцов проводили в двух параллельных пробах, калибровочную кривую строили по измерениям в трех параллельных пробах.
Статистическая обработка результатов. Количественные переменные описывали следующими параметрами: числом пациентов, медианой (М), 25-м и 75-м процентилями (M [25%, 75%]). Для сравнения двух гр
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.