НЕЙРОХИМИЯ, 2008, том 25, № 4, с. 331-334
КЛИНИЧЕСКАЯ ^^^^^^^^^^^^^^ НЕЙРОХИМИЯ
УДК 616.832.522
РОЛЬ ФАКТОРА РОСТА ЭНДОТЕЛИЯ СОСУДОВ В РАЗВИТИИ БОКОВОГО АМИОТРОФИЧЕСКОГО СКЛЕРОЗА
© 2008 г. А. В. Васильев1*, Л. В. Верховская2, М. М. Шмаров2, И. Л. Тутыхина2, А. А. Воробьева1, Б. С. Народицкий2, М. Н. Захарова1
1ГУ Научный центр неврологии РАМН 2НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи РАМН
Проведено изучение концентраций фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) в плазме крови больных спорадической формой бокового амиотрофического склероза в двух возрастных категориях: с началом развития заболевания до 40 лет и после 40. Выявленные биохимические изменения, коррелирующие с возрастом и длительностью заболевания у пациентов старшей возрастной группы, снижение концентраций VEGF у больных БАС свидетельствуют о вовлечении VEGF в механизмы гибели мотонейронов. Парадоксальная реакция VEGF в условиях гипоксии, которая была обнаружена у пациентов с развитием заболевания до 40 лет, возможно, является одним из механизмов, определяющих течение и тяжесть заболевания у пациентов с ранним началом заболевания. Полученные нами данные о нарушенной регуляции VEGF при спорадической форме БАС являются основанием для разработки новых методов лечения с использованием нейротрофических факторов.
Ключевые слова: боковой амиотрофический склероз, VEGF, плазма крови, гипоксия.
Боковой амиотрофический склероз - это фатальное нейродегенеративное заболевание, характеризующееся неуклонно прогрессирующим течением с избирательным поражением верхнего и нижнего мотонейрона, что приводит к развитию амиотрофий, параличей и спастичности.
В последние годы отмечается рост заболеваемости БАС. Возраст больных колеблется от 54 до 61 года (в среднем 56.6 лет), однако рядом авторов отмечено повышение частоты встречаемости среди лиц молодого возраста (до 40 лет) [1].
Боковой амиотрофический склероз у лиц молодого возраста встречается в 5-15% случаев, и характеризуется более доброкачественным и длительным течением заболевания [1, 2]. Так, средняя длительность заболевания в этой возрастной группе составляет 8.2 года, при этом 50% больных выживают через 80 месяцев от начала заболевания. В старшей возрастной группе эти показатели резко снижены и составляют 2.6 года и 36 месяцев соответственно [3, 4].
До настоящего времени вопросы этиологии и патогенеза БАС остаются до конца невыясненными. Дефицит нейротрофических факторов рассматривается как один из возможных механизмов повреждения мотонейронов. В настоящее время получены убедительные данные о роли хорошо известного фактора ангиогенеза - сосуди-
* Адресат для корреспонденции: 125367, Москва, Волоколамское шоссе, 80; тел.: 490-22-10; e-mail: dr-ves@yandex.ru
стого эндотелиального росткового фактора (Vascular Endothelial Growth Factor, VEGF) в нейропро-текции мотонейронов.
Экспериментальные исследования in vitro и in vivo показали, что ингибирование VEGF приводит не только к нарушению нейрональной перфузии, но и недостаточности VEGF-опосредованной нейропротекции. При удалении из гена VEGF промоторного элемента, определяющего реакцию на гипоксию (Hypoxia Responsive Element, HRE), у трансгенных мышей наблюдается развитие синдрома поражения нижних мотонейронов, напоминающее БАС [5].
Данная делеция приводит к избирательному снижению уровня VEGf на 40% в нервной ткани, а при гипоксии - на 60-75%. При этом уровень VEGf в скелетных мышцах, сердце, фибробла-стах не изменяется, что свидетельствует о тканевой специфичности в регуляции VEGF.
В последующем было показано, что для мотонейронов имеется специфическая изоформа VEGf 165, повышенная экспрессия которой in vitro предотвращает развитие апоптоза мотонейронов в условиях окислительного стресса, действия фактора некроза опухоли-а (TNF-а), гипоксии, экзайтотоксичности. Наличие двух дефектных генов у гибридных животных (SOD1, G93 VEGF 5/у), значительно утяжеляло течение заболевания и укорачивало срок выживания этих животных.
Генетический анализ показал, что у человека некоторые полиморфизмы в гене VEGF ассоции-
рованы с пониженной экспрессией VEGF и повышением риска развития БАС в 1.8 раза [6].
У данных больных отмечают снижение на 50% уровня VEGF в крови. Кроме того, у больных БАС выявлены определенные корреляции уровня VEGF в ЦСЖ с формой и характером прогрес-сирования заболевания. Медленно прогрессирующие формы БАС характеризуются более высоким уровнем VEGF, чем злокачественные, например бульбарная форма.
Дополнительным подтверждением участия ан-гиогенных факторов в развитии нейродегенера-тивного процесса при БАС является открытие мутации гена ангиогенина, расположенного на 14 хромосоме, у двух больных со спорадической формой [7]. Данная точковая мутация гена ангиогенина с заменой лизина на изолейцин (Lys 40 Ile) способна ингибировать ангиогенную активность пептида. Ангиогенин является ключевым фактором регуляции ростковых факторов ангиогенеза (VEGf, FGF, EGF). Были выявлены определенные полиморфизмы в гене ангиогенина, ассоциированные с повышением риска заболеваемости БАС в популяции таких стран как Бельгия, Голландия.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Цель данного исследования - изучение уровня VEGF в плазме крови больных боковым амиотро-фическим склерозом и определение корреляций уровня VEGF с клиническими особенностями заболевания.
В исследование было включено 20 больных БАС молодого возраста (до 40 лет), из них 9 женщин и 11 мужчин, средний возраст которых составил 33.25 ± 5.9 года и 16 больных с началом заболевания старше 40 лет (11 женщин и 5 мужчин), средний возраст 57.6 ± 11.1 лет. Все пациенты были с установленным диагнозом БАС согласно критериям El Escorial (1998). Группу контроля составили 19 здоровых людей (9 мужчин и 10 женщин), не имеющих какой-либо соматической и неврологической патологии, средний возраст 29 ± 5.8 лет.
Среди больных с началом заболевания до 40 лет 13 пациентов (65%) имели шейно-грудную форму заболевания, 6 пациентов (30%) - пояснично-крестцовую, и 1 пациент (5%) - бульбарную.
У 7 пациентов (35%) длительность заболевания составляла менее 1 года, у 10 пациентов (50%) -от 1 до 3 лет, и у 3 пациентов (15%) - более 4 лет.
В старшей возрастной группе 11 пациентов (68.75%) были с шейно-грудной формой, 2 пациента (12.5%) - с пояснично-крестцовой формой и 3 пациента (18.75%) - с бульбарной формой.
Пробы крови брали натощак из локтевой вены на визите пациента в клинику. После центри-
фугирования образцов крови при 3000 об/мин в течение 10 мин, плазма была заморожена при температуре -20°С до проведения исследования. Уровень VEGF определялся методом твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA) с использованием коммерческого набора Human VEGF QuantiGlo ELISA Kit (R&D Systems, Англия). Все образцы были исследованы дважды. Концентрация VEGF в плазме выражалась в пикограммах на миллилитр (пг/мл). Значения представлены в виде средних значений со стандартными отклонениями.
Всем пациентам было проведено исследование кислотно-щелочного состава (КЩС) артериальной крови на предмет выявления гипоксе-мии/нормоксемии. Забор крови проводился натощак в лаборатории НЦ неврологии РАМН при госпитализации пациента в Центр. Исследование КЩС проводилось биохимическим методом с использованием аппарата автоматического анализатора газов крови IL SynthesisTM , и включало в себя определение следующих параметров: pH крови, pCO2, pO2, HCO3-(AB), tCO2, BE, sO2, Ht. Также всем пациентам определяли жизненную емкость легких методом спирометрии (ЖЕЛ/ДЖЕЛ, %).
Все пациенты были клинически осмотрены для определения неврологического дефицита по расширенной пересмотренной функциональной шкале БАС (Amyotrophic Lateral Sclerosis Functional Scale Revised ALSFRSR).
Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием пакета обработки данных Statistica 6. Уровень достоверности был установлен при р < 0.05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В целом при сравнении больных БАС с группой контроля было выявлено статистически значимое (p = 0.029) снижение концентраций VEGF по сравнению с группой контроля (257.73 ± 156.82 пг/мл и 356.37 ± 150.17 пг/мл соответственно) (рис. 1).
Разницы в уровне VEGF между больными БАС молодой и старшей возрастной группой выявлено не было (р = 0.31) (282.44 ± 121.23 и 356.37 ± ± 150.17 соответственно).
Уровень VEGF у больных БАС в старшей возрастной группе был достоверно ниже по сравнению с контрольной группой (р = 0.014) (228.39 ± ± 141.09 пг/мл и 356.37 ± 150.17 пг/мл соответственно) (рис.2). В молодой группе концентрации VEGF не отличались от контроля (р = 0.16), однако имелась тенденция к снижению уровня VEGF, статистически недостоверная. Снижение концентраций VEGF может быть связано как с изначально низким уровнем, так и со снижением экспрес-
450
400
л 350
£ "Ъ 300
п 250
G 200
E 150
V 100
50
0
РОЛЬ ФАКТОРА РОСТА ЭНДОТЕЛИЯ СОСУДОВ p = 0.029
БАС
Контроль
Рис. 1. Концентрации VEGF у больных БАС обеих возрастных категорий и в контрольной группе. (р = 0.029).
450 400 350 300 250 200 > 150 100 50 0
л
s h
к
%
О
Старшая возрастная группа
Контроль
Рис. 2. Концентрация VEGF у больных БАС старшей возрастной группы и в контрольной группе. (р = 0.014).
*
60
с
н ь
g 28 5 23 â 18 13
о 1 1 1 <а ..... 1 1 0 о 1 1 1 о ..... 1 1 1 1 0 1 1 1 1
0 1 6 7 2 0 8 0
5 9 3 5 7 0 8 9
2 6 8 0 9 0 7 9
6 1 6 4 4 0 2 5
4 4 2 3 3 0 8 0
.3 .3 .8 .0 .2 .0 .9 .9
3. 1. 6. 4. 0. 0. 1. 3.
1 0 6 2 0 0 5 0
1 1 2 3 4 4 5
548.
I 500.
В457.
s я
& 354.
S 308. £ 260. л п
я ^
О
w >
23
00 00
198.21
137.71
75.86
23.28
...................................
Концентрация VEGF
66.3 69.4 75.7 78.9 86.7 pO2 мм рт. ст.
95.0 98.4
Рис. 3. Зависимость между уровнем VEGF и длительностью заболевания в пожилой группе.
Рис. 4. Парадоксальная экспрессия УЕОБ на гипоксию в плазме больных БАС молодого возраста.
0
сии VEGF с возрастом, что подтверждается данными литературы [8].
При анализе полученных данных был проведен корреляционный анализ, в результате которого была выявлена прямая корреляционная зависимость межд
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.