CC BY
91
ЛАБОРАТОРНАЯ МЕДИЦИНА LABORATORY MEDICINE
УДК: 616.858-074-003.215
А.А.АКАНОВА, А.Ш.ОРАДОВА, Г.М ПИЧХАДЗЕ, С.Д. ЛЕСОВА, М. Ы. ХАЛМЕТОВА
Казахский Национальный медицинский университет им. С.Д. Асфендиярова, г. Алматы.
Кафедра фармакологии. НКДЛ, НИИФПМ им.Б.А. Атчабарова
ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕРЛЕЙКИНОВ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ У ПАЦИЕНТОВ С БОЛЕЗНЬЮ ПАРКИНСОНА
Обследовано 32 пациента с болезнью Паркинсона. Определена концентрация провоспалительных цитокинов интерлейкина (ИЛ)-1, (ИЛ)-2, (ИЛ)-4, (ИЛ)-6 и альфа ФНО в сыворотке крови больных. У пациентов с болезнью Паркинсона выявлены более высокие уровни ИЛ-1 и альфа ФНО в сыворотке крови по сравнению с контрольной группой. Установлена связь некоторых клинических проявлений болезни Паркинсона и концентрации воспалительных цитокинов.
Ключевые слова: нейродегенеративные заболевания, Болезнь Паркинсона, интерлейкины.
Болезнь Паркинсона (БП) является прогрессирующим нейродегенеративным заболеванием, характеризующимся брадикинезией, тремором покоя, ригидностью и постуральной неустойчивостью [1]. Этиология данного заболевания в большинстве случаев остается неизвестной, но благодаря многочисленным исследованиям становится очевидным, что гибель нейронов является результатом не только одной, а нескольких причин [2]. В последних исследованиях обсуждается роль воспалительных процессов в патогенезе нейродегенеративных заболеваний [3], в частности болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона. При исследовании черной субстанции у пациентов с болезнью Паркинсона было зарегистрировано повышенное содержание активированной микроглии и
провоспалительных цитокинов, имеются сообщения о повышении концентрации интерлейкина (ИЛ)-1 в полосатом теле, а также в спинномозговой жидкости пациентов с БП [4]. Исследования, посвященные роли воспаления в развитии болезни Паркинсона, являются единичными [5].
Целью исследования было изучить концентрацию провоспалительных цитокинов интерлейкина (ИЛ)-1, (ИЛ)-2, (ИЛ)-4, (ИЛ)-6 и альфа ФНО в сыворотке крови больных болезнью Паркинсона и оценить его связь с клиническими проявлениями заболевания. Материал и методы
Исследование проводилось на базе научной клинико-диагностической лаборатории НИИФПМ им. Б. Атчабарова КаЗНМУ. Верификацию диагноза осуществляли в соответствии с общепринятой международной классификацией болезней 10-го пересмотра (МКБ-10) от 1995 г. Специальный код рубрики для болезни Паркинсона - G20. Общую формулировку диагноза ставили с указанием клинической формы, присутствия постуральной неустойчивости и нарушения ходьбы, распределения выявленных симптомов в конечностях; выраженности когнитивных нарушений, депрессии и вегетативной недостаточности; с уточнением стадии болезни по Хен и Яру (1967) и темпа прогрессирования. Обследовано 32 пациента (19 женщин и 13 мужчины) с болезнью Паркинсона без деменции. Средний возраст больных составил 59 (47-72) лет. В группу контроля вошли 19 здоровых лиц, сопоставимых по полу и возрасту с основной группой (8 женщин и 11 мужчин, средний возраст - 63 года (58-70)). В исследование не включались пациенты, страдающие воспалительными заболеваниями. По степени тяжести заболевания пациентов разделили на 2 группы: 15 больных - с легкой степенью тяжести (1-2-я стадия), 17 -среднетяжелой степени (3-4-я стадия).
Клиническое обследование проводили по схеме: оценка объективного соматического, неврологического статуса, профессиональный анамнез, перенесенные и сопутствующие заболевания, учитывали возраст манифестации болезни Паркинсона и длительность заболевания.
У 32 больных и 19 человек контрольной группы была определена концентрация провоспалительных цитокинов интерлейкина (ИЛ)-1, (ИЛ)-2, (ИЛ)-4, (ИЛ)-6 и альфа ФНО в сыворотке крови методом твердофазного
иммуноферментного анализа с помощью набора реагентов фирмы «Вектор Бест». Для получения сыворотки венозную кровь собирали в чистые пробирки с активатором свертывания в утреннее время с 9 до 11 часов. Статистическая обработка данных производилась при помощи пакета программ STATISTICA v. 6.0 с использованием непараметрических методов.
Корреляционный анализ выполнен по Спирмену. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимался равным 0,05. Результаты и их обсуждение
Средняя продолжительность болезни составила 4 (3-6) года. Длительность заболевания существенно отличалась у больных с разной тяжестью заболевания. При легкой степени тяжести показатель был равен 3 (2-4) годам, при средне-тяжелой степени - 5 (3-7) годам (р=0,000). Стадия заболевания в среднем составила 2,5 (2,0-2,5). Принципиальных различий по частоте поражения левого и правого полушария в дебюте болезни Паркинсона не было: у 15 пациентов заболевание началось с симптомов патологии левого полушария, у 17 - правого. По форме болезни пациенты распределились следующим образом: 20 имели смешанную форму болезни, 12 - акинетико-ригидную. Среднее значение когнитивного дефицита у пациентов основной группы составило 3 (2-4) балла. Показатель был существенно хуже (р=0,003) у пациентов со среднетяжелой степенью заболевания, чем с легкой: 2 (1-3) балла и 4 (2-4) балла соответственно.
У 37,5% (у 12-ти из 32-х) больных наблюдалось повышение показателя ИЛ-1 и у 10% (у 3-х из 32-х) повышение показателя альфа ФНО, что свидетельствует о длительной воспалительной реакции в развитии иммунного ответа. Концентрация ИЛ-1 в сыворотке крови больных колебалась от 0 до 150,0 пг\мл. Медиана концентрации ИЛ-1 у больных основной группы (75; 5,5-150,0 пг\мл) была достоверно выше (р=0,042), чем в группе контроля (5,5; 0,0-11 пг\мл). Концентрация альфа ФНО в сыворотке крови больных колебалась от 0 до 133,5 пг\мл. Медиана концентрации альфа ФНО у больных основной группы (66; 0-133,5 пг\мл) была достоверно выше (р=0,052), чем в группе контроля (4,5; 0,0-6 пг\мл).
ФНО обладает плейотропным эффектом и вызывает экспрессию адгезивных молекул, как на фагоцитах, так и на клетках эндотелия сосудов. Последние играют роль связующего звена между кровью и тканями, принимая непосредственное участие в регуляции транспорта лейкоцитов и функционировании свертывающей системы крови. Кахекгин активизирует экспрессию р2 - интегринов CD11a-CD18 (LFA-1), CD11b-CD18 (Mac 1), CD11c-CD18 (p 150, 95) на нейтрофилах и иммуноглобулинов ICAM-1, ELAM-1, GMP-140 - на эндотелиоцитах.
Воздействуя на эндотелиальные клетки, ФНО увеличивает экспрессию антигенов ^А-А, В, С класса I главного комплекса гистосовместимости (ГКГС) тканей, стимулирует биосинтез простациклина, факторов свертывания крови и продукцию ИЛ-1, который также вызывает миграцию полиморфноядерньгх лейкоцитов в очаг воспаления. ФНО является индуктором синтеза и секреции интерлейкина-8, усиливающего хемотаксис лейкоцитов в очаг воспаления и способствующего их миграции через сосудистую стенку. После выхода в экстраваскулярную ткань фагоциты вступают во взаимодействие с экстрацеллюлярным матриксом. Последний представляет собой сеть нерастворимых белков и углеводных структур, состоящую из коллагенов, протеогликанов, эластинов, гиалуроновой кислоты и гликопротеинов типа фибронектина или ламинина в различных сочетаниях в зависимости от органной локализации и вида тканей. В ходе взаимодействия фагоцитов с экстраклеточным матриксом стимулируется продукция биологически активных веществ, которые участвуют в развитии патологических процессов. Активируют ФНО и мононуклеарные фагоциты, которые сами продуцируют этот монокин (аутокринное действие). Кахектин стимулирует пролиферацию моноцитов и их дифференцировку в макрофаги. Этот эффект потенцируется М-КСФ и ГМ-КСФ. ФНО стимулирует антимикробную активность макрофагов и способность предоставлять антиген к В- и Т-лимфоцитам.
Активированные под действием кахектина мононуклеарные клетки выделяют ряд биологически активных веществ, принимающих участие в регуляции воспалительной реакции и иммунного ответа. Это ИЛ-1, сходный с ФНО по биологической активности, ИЛ-6, координирующий функцию многих иммунокомпетентных клеток, КСФ, индуцирующие образование в костном мозге клеток крови, лейкотриен В4 итромбоксан В2, ПГЕ2, регулирующий по принципу обратной связи продукцию кахектина и др. Кахектин совместно с ИЛ-1 активирует Т-лимфоциты, которые продуцируют ИЛ-2 (фактор роста для В- и Т-клеток), ИЛ-4 (стимулятор В-клеток), ИЛ-7 (фактор роста Т-клеток), гамма-ИНФ (активатор макрофагов), ГМ-, Г- и М-КСФ. Активированные Т-клетки выделяют бета-ФНО (лимфотоксин), который обладает активностью, сходной с альфа-ФНО. Характерно, что спектр биологической активности большинства продуцируемых агентов весьма широк и многие эффекты перекрывают друг друга. ФНО активирует и В-лимфоциты, стимулируя продукцию антител, которые защищают организм от агрессии патогенных начал. ФНО, подобно ИЛ-1 и ИЛ-6, является мощным стимулятором такой системной реакции организма, как синтез белков острой фазы, возникающей в ответ на тканевое повреждение ФНО, как ключевой регулятор воспалительного и иммунологического процессов играет важную роль в патогенезе заболеваний внутренних органов, нервной и эндокринной систем, глаз, кожи, суставов и др.
Повышение продукции ФНО подобно ИЛ-1 и ИЛ-6 определяется при воспалительных и аутоиммунных заболеваниях головного мозга - рассеянном склерозе,
бактериальном менингите, вирусном энцефалите. Установлено участие цитотоксического монокина в патогенезе нарушений проницаемости
гематоэнцефалического барьера.
Некоторые исследователи полагают, что избыточная продукция ФНО, ИЛ-1 и гамма-интерферона может стать причиной развития депрессии. Под влиянием инфекционных, токсических, аллергенных и иных факторов происходит активация микроглиальных клеток, представляющих собой специализированные макрофаги, которые продуцируют цитокины, вызывающие развитие депрессивного синдрома.
Таким образом, у больных Паркинсонизмом имеются признаки системного воспаления, что, учитывая данные о нарушении гематоэнцефалического барьера при этом заболевании, может косвенно свидетельствовать о наличии нейровоспаления, к которому, как известно, чувствительна нигростриарная система [6].
Проведен корреляционный анализ связи ИЛ-1 с основными проявлениями заболевания, не выявивший достоверной связи между двигательными симптомами болезни и воспалительным цитокином. Однако, концентрация ИЛ-1 и альфа ФНО в сыворотке крови коррелировала с суммарным баллом астении ^=0,40; р=0,001) и с уровнем депрессии ^=0,43; р=0,006), что, по-видимому, отражает общность механизмов формирования этих синдромов. Известно, в частности, что у больных рассеянным склерозом усталость, как и депрессия, коррелирует с нарушением обмена серотонина [7]. Не выявлено достоверной связи между концентрацией ИЛ-1 и альфа ФНО и когнитивным дефицитом ^=0,11; р=0,358), показателем тревоги ^=0,07; р=0,638) и показателем дневной сонливости ^=0,03; р=0,788). Наши результаты, таким образом, согласуются с некоторыми более ранними исследованиями, подтверждающими роль провоспалительных цитокинов в формировании не двигательных симптомов при болезни Паркинсона. Заключение.
1. Пациенты с болезнью Паркинсона имеют значительно более высокие уровни ИЛ-1 и альфа ФНО в сыворотке крови по сравнению с контрольной группой, что может косвенно свидетельствовать об участии воспаления в механизмах развития болезни. Установленная взаимосвязь некоторых клинических проявлений болезни Паркинсона и концентрации воспалительного цитокина подтверждает роль нейровоспаления в патогенезе болезни Паркинсона.
2.Участие воспаления в патогенезе и симптомообразовании болезни Паркинсона, особенно ее немоторных проявлений, предполагает необходимость исследования потенциальных терапевтических возможностей противовоспалительных препаратов при этом заболевании.
Таким образом, необходимо проводить исследование крови или СМЖ больных с нейродегенеративными расстройствами на предмет выявления высоких уровней цитокинов в качестве первого шага при установлении возможной цитокиновой дисрегуляции и аутоиммунных процессов и для рассмотрения вопроса о возможном проведении антицитокинового лечения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Barnum C.J., Tansey M.G. Modeling neuroinflammatory pathogenesis of Parkinson's disease. //Prog Brain Res. - 2010. - № 4. - Р. 113132.
2 Mrak R.E., Griffin W.S.T. Potential Inflammatory biomarkers in Alzheimer's disease.// Journal of Alzheimer's Disease. - 2005. - №8. -Р.369-375.
3 Nagatsu T., Sawada M. Cellular and molecular mechanisms of Parkinson's disease: eurotoxins, causative genes, and inflammatory cytokines. //Cellular and Molecular Neurobiology. - 2006. - № 26. - Р. 781-802.
4 4.Dantzer R. From inflammation to Sickness and depression: when the immune system subjugates the brain. //Nat. Rev. Neurosci. - 2008. № 9. - Р. 46-56.
5 Scalzo P. Serum levels of interleukin-6 are elevated in patients with Parkinson's disease and correlate with physical performance. //Neuroscience Letters. - 2010. - Р. 56-58.
6 Herrera A.J., Castano A., Venero J.L. The single intranigral injection of LPS as a new model for studying the selective effects of inflammatory reactions on dopaminergic system. Neurobiol Dis. - 2000. - № 4. - P. 429-447.
7 7.Акинцева Ю.В., Байдина Т.В. Тромбоцитарный серотонин у больных рассеянным склерозом. Врач-аспирант. - 2011. - № 54 (48). - C. 614-619.
А.А.АКАНОВА, А.Ш.ОРАДОВА, Г.М ПИЧХАДЗЕ, С.Д. ЛЕСОВА, М.Ы. ХАЛМЕТОВА
ИНТЕРЛЕЙКИНДЕРД1 КАН САРЫСУЫНДА ЗЕРТТЕУ ПАРКИНСОННЫН, АУРУЫМЕН ПАЦИЕНТТЕР1НДЕ
tywh: Паркинсонныц ауруымен 32 пациент тексершген. Интерлейкиннщ цитокиндершщ провоспалительдi аныцталынган шогырлану (ИЛ)-1, (ИЛ)-2, (ИЛ)-4, (ИЛ)-6 жэне сыр;ат ;ан сарысуында альфа ФНО. Паркинсонныц ауруымен пациенттершде уйык; жогары децгейлi аныцтаган - 1 жэне ба;ылау тобымен ;ан сарысуында ¥ам альфа салыстырганда. Паркинсонныц ауруыныц кейбiр клиникалы; к0рiнiстерiн орнатылган байланыс жэне ;абыну цитокиннiц шогырлануы. ТYЙiндi сездер: нейродегенеративтщ аурулар, Паркинсонныц ауруыныц, интерлейкиндер.
A.A. AKANOVA, A.S.ORADOVA, G.M. PICHKHADZE, M. S.D. LESOVA, M.I. HALMETOVA.
PRO-INFLAMMATORY CYTOKINES LEVELS IN THE SERUM OF THE PATIENTS WITH PARKINSON'S DISEASE
Resume: Pro-inflammatory cytokines levels were investigated in the total of 32 patients with Parkinson's Disease. Particularly, the concentration of the pro-inflammatory cytokines, such as interleukin (IL) -1 (IL) -2 (IL) -4 (IL) -6 and TNF alpha were measured in the blood serum. Patients with Parkinson's disease showed higher levels of IL-1 and TNF alpha in the serum compared with the control group. The potential correlation between clinical manifestations of Parkinson's disease and pro-inflammatory cytokines concentrations in the blood. Keywords: neurodegenerative diseases, Parkinson's disease, interleukins.
UDK 616.01 616.08 616.4
A.A.NURBEKOVA, A.A.ASKAROVA, B.A.JUSSUPKALIEVA
S.D.Asfendiyarov Kazakh National Medical University
ROLE OF MOLECULAR GENETIC ANALYSIS IN THE DIAGNOSIS AND TREATMENT OF DIABETES MELLITUS IN CHILDREN
Defects of KCJN11 gene, encoding Kir6.2 potassium channel subunit, is the most frequent cause of diabetes developing in children up to 6 months of age. Activated heterozygous missense mutation in the KCNJ11 gene disturbs the biosynthesis of insulin and cause diabetes which manifested during the first weeks of life. We performed the first molecular genetic study and made description of case of neonatal diabetes in Kazakhstan. The role of molecular genetic analysis of defects of beta-cell function in the differential diagnosis of diabetes in children during the first year of life was described.
Keywords: neonatal diabetes, a mutation in the potassium channel
Actuality: Neonatal diabetes is diagnosed within the first 6 months of life and affects approximately 1 in 100,000 live births. Two main subgroups are recognised in about equal proportions: permanent neonatal diabetes and transient neonatal diabetes. The latter remits in infancy/childhood but may recur later in life. Neonatal diabetes is a monogenic disorder with mutations in 20 different genes reported. Early genetic diagnosis is important, since some forms involve the ATP-sensitive potassium channel on the beta cell membrane and respond to treatment with sulfonylureas.
Research aim: the determination of role molecular genetic analysis in the diagnosis of neonatal diabetes.
Research source: Histories of illnesses of patients with the inherited diabetes mellitus.
There are more data testifying the genetic heterogeneity of diabetes mellitus (DM) in childhood. The molecular-genetic analysis's achievements are allowed to reveal the etiology of DM in the patients of the first 6 months of life [1]. For the children of this age-related group with autoimmune defeat of pancreas with development of type 1 diabetes can be related to innate genetic pathology of beta-cell function. The diabetes mellitus that educed in the first 6 months of life called neonatal diabetes. Neonatal diabetes is attributed to the group of monogenic forms of diabetes. It is caused by the mutation of one gene [2].
