НЕЙРОХИМИЯ, 2013, том 30, № 1, с. 22-28
= ОБЗОРЫ
УДК 612.658+616-053.3(048)
БЕЛКОВЫЕ МАРКЕРЫ ГИПОКСИЧЕСКИ-ИШЕМИЧЕСКОГО ПОРАЖЕНИЯ ЦНС В ПЕРИНАТАЛЬНОМ ПЕРИОДЕ
© 2013 г. Д. В. Блинов*, А. А. Терентьев
ГБОУВПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздравсоцразвития РФ
Преэклампсия (гестоз) и эклампсия, а также острая интранатальная гипоксия нередко ведут к развитию перинатального гипоксически-ишемического поражения ЦНС. Характерными структурными изменениями при этом являются перивентрикулярная лейкомаляция (ПВЛ) и внутрижелудочковые кровоизлияния (ВЖК). Последствиями гипоксически-ишемического поражения ЦНС в перинатальном периоде могут быть гидроцефалия, микроцефалия, детский церебральный паралич (ДЦП), эпилепсия и задержка психомоторного развития. Степень тяжести и прогноз заболевания не всегда представляется возможным точно определить рутинными методами клинического, инструментального и лабораторного обследования. Т.к.. доказано, что перинатальному гипоксически-ишемическому поражению ЦНС всегда сопутствует нарушение проницаемости гемато-энцефалического барьера (ГЭБ), то забарьерные нейроспецифиче-ские белки (НСБ) могут рассматриваться в качестве маркеров данного патологического процесса. На сегодня более или менее подробно описано свыше 120 НСБ, в частности неферментные нейроспецифические Са+-связывающие белки; неферментные НСБ, ответственные за процессы адгезии и межклеточного узнавания; сократительные и цитоскелетные белки нервной ткани; секретируемые регуляторные и транспортные НСБ; белки миелина и НСБ глии. Для оценки состояния гематоэнцефалического барьера целесообразно из множества известных НСБ выбрать наиболее изученные протеины, являющиеся маркерами нейронов и астроцитов. Такими НСБ являются глиофибриллярный кислый протеин (gliofibrillary acid protein, GFAP) и нейроспецифическая енолаза (neuron-specific enolase, NSE). В обычных условиях данные НСБ не выходят за ГЭБ и могут практически не определяться в сыворотке крови. При нарушении проницаемости ГЭБ НСБ проникают в периферический кровоток и могут быть определены. Динамическое определение содержания НСБ в сыворотке крови может быть целесообразным для оценки резистентности ГЭБ, определения степени тяжести поражения ЦНС и прогноза течения заболевания у детей с перинатальным гипо-ксически-ишемическим поражением ЦНС.
Ключевые слова: ЦНС, НСБ, NSE, GFAP, ГЭБ, гипоксия, ишемия.
DOI: 10.7868/S1027813313010020
ВВЕДЕНИЕ
Гипоксически-ишемическое поражение мозга в перинатальном периоде является одной из основных причин смертности новорожденных, а также развития тяжелой патологии ЦНС с исходом в ин-валидизацию [1, 2, 3]. В свете последних тенденций в сфере акушерства и перинатологии, когда снижаются медицинские критерии регистрации новорожденных (в т.ч. срок беременности, масса при рождении и т.п.) [4, 5] данная проблема становится все более актуальной. Ведь обратной стороной значительного прогресса технологий в выхаживании таких новорожденных, выходить которых представлялось невозможным еще 5—10 лет назад, в части случаев является увеличение встречаемости стойких неврологических расстройств.
*Адресат для корреспонденции: 117997, Москва, ул. Островитянова, 1, тел. 8(916)140-91-64; e-mail: blinov2010@ googlemail.com.
По различным данным, в последующем морфо-функциональные нарушения со стороны ЦНС имеют от 20 до 50% новорожденных, имевших острую интранатальную гипоксию, или чьи матери имели преэклампсию и различной степени тяжести эклампсию,. Нарушения деятельности ЦНС могут клинически проявляться в виде различных форм гидроцефалии, вторичной микроцефалии, детского церебрального паралича (ДЦП), судорожных (эпилептиформных) синдромов, а также задержкой психомоторного развития [1, 3, 6]. Большой методической проблемой продолжает оставаться адекватное и своевременное определение степени тяжести гипоксически-ишемического поражения ЦНС у новорожденных. Это, в свою очередь, определяет трудности в оценке течения и исхода [2, 6, 7].
Характерными структурными изменениями при перинатальном гипоксически-ишемическом поражении ЦНС являются перивентрикулярная
лейкомаляция (ПВЛ) и внутрижелудочковые кровоизлияния (ВЖК) [6, 8, 9, 10]. ПВЛ представляет собой коагуляционный некроз белого вещества, расположенного вокруг боковых желудочков мозга. Поражение может быть фокальным, с эволюцией во множественные эхонегативные полости, и реже — диффузным, с формированием псевдокист [9, 10]. Основным повреждением при ВЖК является кровоизлияние в субэпендимальный герминативный матрикс, наиболее выраженный на 26— 32 неделе гестации и инволюционирующий к 38— 40 неделе (область плюрипотентных клеток-предшественников нейронов и глиальных клеток, расположенная вентролатерально по отношению к боковому желудочку). Разрыв стенок сосудов герминативного матрикса и развитие ВЖК является следствием сочетанного воздействия таких сосудистых, интра- и экстраваскулярных факторов, как увеличенная скорость мозгового кровотока при реперфузии, системная гипертензия, нарушение свертывания крови, отсутствие поддерживающей стромы вокруг сосудов, повышение фибрино-литической активности [6, 9].
НЕЙРОСПЕЦИФИЧЕСКИЕ БЕЛКИ: ИДЕНТИФИКАЦИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ
Ряд исследователей патогенеза гипоксически-ишемических поражений ЦНС полагает, что после первичного повреждения нервной ткани запускаются аутоиммунные процессы, определяющие последующее нарушение резистентности гематоэн-цефалического барьера (ГЭБ) [1, 11, 12, 13]. Важную роль в развитии данного механизма могут играть нейроспецифические белки (НСБ), которые в норме не определяются в сыворотке крови, но выходят в периферический кровоток при нарушении резистентности ГЭБ [2, 13, 14, 15].
Идентификация НСБ проводится различными способами. Наиболее часто применяются следующие методы [2, 13, 16, 17]:
1) Сравнение белкового спектра мозга с белковыми спектрами других органов, в том числе путем наложения электрофореграмм после двумерного электрофореза; при этом могут быть выявлены как новые НСБ, так и их изоэлектрические точки, молекулярные массы, субъединичный состав и даже примерное количество;
2) Иммунохимические методы, позволяющие определить нейроспецифические антигенные детерминанты (метод моноклональных антител; метод с использованием истощенных антисывороток: обработанные таким образом антисыворотки содержат антитела только к нейроспецифическим антигенным детерминантам);
3) Направленный поиск НСБ в различных участках и отделах мозга, в клеточных популяциях и в субклеточных структурах;
4) Направленный поиск нейроспецифических изоферментов путем выявления ферментативной активности уже известных ферментов у вновь выделенных НСБ;
5) Методы генной инженерии, когда в качестве исходного материала применяется м-РНК мозга, с которой транскрибируется характерный НСБ;
6) "Дедуктивное" определение аминокислотных последовательностей белков нервной ткани — по нуклеотидным последовательностям генетической ДНК и м-РНК.
На сегодняшний день описаны строение и функции более чем 120 нейроспецифических белков (хотя и с различной степенью детализации). Продолжают появляться публикации, посвященные открытию новых НСБ [13, 18]. Специфичность белков для нервной ткани определяется наличием их там в количестве, существенно превышающем таковое в других органах и тканях. Не менее важно участие данных белков в реализации функций нервной системы, таких как процессы генерации и проведения нервного импульса, установление межклеточных контактов, регуляции проницаемости ионных каналов, значимая роль в механизмах обучения и формировании памяти. Из этого следует, что НСБ тесно связаны с функциональным состоянием нервной системы.
В разные годы предпринимались попытки классификации НСБ, однако на сегодня ни одна из предложенных классификаций не является общепринятой [1, 13]. НСБ можно классифицировать по их функциональным и химическим характеристикам:
Неферментные нейроспецифические Са+-связы-вающие белки. По особенностям структуры различают аннексины, содержащие длинные консервативные последовательности преимущественно ди-карбоновых аминокислот. К аннексинам относится группа белков 8100 [19, 20, 21, 22]. 8100 был первым НСБ, открытым в 1965 г. Б. Муром и Мак-Грегором при сравнении белковых карт водорастворимых белков мозга и печени [13]. Другими белками данной группы являются кальмодулин (важнейший регулятор и посредник эффектов Са), кальцийнейрин, фосфомиристин и группа синап-тических белков (синаптобревин, синалтофизин, синтаксин, синаптогамин и др.).
Неферментные нейроспецифические белки, ответственные за процессы адгезии и межклеточного узнавания. В эту группу преимущественно входят гликопротеины. Это довольно гетерогенная группа антигенов. Гликопротеины играют ключевую роль в построении межклеточных контактов, участвуют в синаптической передаче, рецептор-ных реакциях, реализации механизмов памяти.
Сократительные и цитоскелетные белки нервной ткани. Данные белки обеспечивают пластичность и механическую подвижность нервной ткани, на-
ходясь в составе микротрубочек, нейрофиламен-тов и других пре- и постсинаптических образований. Они также участвуют в переносе соединений между разными областями нейрона, в поддержании пространственного расположения различных частей нейрона. Далеко не все антигены данной группы являются специфичными для нервной ткани. Так, миозин и актин нервной ткани не отличаются от сократительных белков других тканей. Нейротубулин (a-тубулин и р-тубулин) в составе микротрубочек, актомиозиноподобные антигены нейрин, стенин, сократительный белок нейронов кинезин, белок 14-3-2, или нейроспецифическая енолаза (neuron-specific enolase — NSE) — наиболее распространенные сократительные и цитоскелет-ные белки нервной ткани [13, 19, 20, 21].
Секретируемые регуляторные и транспортные нейроспецифические белки. Данные НСБ выполняют функцию транспорта и защиты от разрушения пептидных регуляторов, вырабатываемых ЦНС. Из них наиболее изучены нейрофизины (имеются три фракции этих нейроспецифических белков — НФ1, НФН, НФШ, а также четыре минорные фракции) и нейротрофины (факторы роста и трофи
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.