CC BY
35
УДК 571.27; 612.826.21; 616.89-02-056 ББК (Е)28,074; (Р)56.1
УРОВЕНЬ АУТОАНТИТЕЛ К ОСНОВНОМУ БЕЛКУ МИЕЛИНА И ОСОБЕННОСТИ МИКРОСТРУКТУРЫ ТРАКТОВ БЕЛОГО ВЕЩЕСТВА ГОЛОВНОГО МОЗГА У БОЛЬНЫХ ИЗ ГРУППЫ УЛЬТРАВЫСОКОГО РИСКА ПО РАЗВИТИЮ ШИЗОФРЕНИИ
З.В. САРМАНОВА, ФГБНУНЦПЗ, г. Москва, Россия А.С. ТОМЫШЕВ, ФГБНУ НЦПЗ, г. Москва, Россия И.С. ЛЕБЕДЕВА, ФГБНУ НЦПЗ, г. Москва, Россия Т.А. АХАДОВ, НИИНДХиТ ДЗ г. Москвы, г. Москва, Россия М.А. ОМЕЛЬЧЕНКО, ФГБНУ НЦПЗ, г. Москва, Россия И.Н. ОТМАН, ФГБНУ НЦПЗ, г. Москва, Россия Т.П. КЛЮШНИК, ФГБНУ НЦПЗ, г. Москва, Россия
Аннотация
Цель: Анализ взаимосвязей между уровнем аАТ к ОБМ и маркерами состояния проводящих путей головного мозга. Методы: обследовано 26 пациентов юношеского возраста, с выявленными психопатологическими симптомами, соответствующими критериям ультравысокого риска манифестации шизофрении. Для определения уровня аАТ к ОБМ использован иммуноферментный анализ. Выполнено МРТ-исследование: Т1-взвешенное сканирование, для каждого пациента проведена автоматическая реконструкция 18 трактов белого вещества с определением фракционной анизотропии (ФА) и радиальной диффузии (РД) для каждого из путей. Результаты: выявлена взаимосвязь между уровнем аАТ к ОБМ и ФС в теменной части правого верхнего продольного пучка; между уровнем аАТ к ОБМ и показателем РД в височной и теменной части правого верхнего продольного пучка. Снижение фракционной анизотропии связывают с процессами, вызывающими нарушения структурированности белого вещества, а увеличение радиальной диффузии - с патологией миелиновых оболочек. Выявлена определенная взаимосвязь этих процессов с высоким уровнем аутоантител к основному белку миелина.
Ключевые слова: ультравысокий риск манифестации шизофрении, аутоантитела к основному белку миелина, фракционная анизотропия, радиальная диффузия.
Актуальность. Известно, что уровень аутоантител к основному белку миелина (аАТ к ОБМ) является одним из маркеров для определения степени риска развития нервно-психических заболеваний. В частности, было обнаружено, что повышение сывороточного уровня аАТ к нейроспецифическим антигенам, в том числе к ОБМ, выявляется у пациентов с шизофренией в период обострения заболевания и зависит от клинических особенностей. Вместе с тем вопрос о роли аАТ у больных с неманифестными расстройствами, входящими в т.н. группу ультравысокого риска по манифестации шизофрении (УВР), остается пока изученным слабо, при этом работы о взаимосвязях иммунологических и анатомо-мофрологических характеристик головного мозга практически отсутствуют. К числу последних относятся маркеры состояния проводящих путей (трактов), аномалии которых
устойчиво обнаруживаются как в группах УВР, так и при шизофрении.
Цель работы - анализ взаимосвязей между уровнем аАТ к ОБМ и маркерами состояния проводящих путей головного мозга.
Материалы и методы. Группа больных включала 26 праворуких мужчин (возраст 1625, 20.4±2.8 лет), у которых на этапе первичной госпитализации в клинику ФГБНУ НЦПЗ были выявлены психопатологические симптомы, соответствующие критериям ультравысокого риска по манифестации шизофрении. Критериями включения были также отсутствие сопутствующей психической (ранее
перенесённые психотические приступы, органическое психическое расстройство, алкоголизм, наркомания, умственная отсталость), клинически значимой
соматической или неврологической патологии.
Для количественного определения уровня аАТ к ОБМ использован вариант
иммуноферментного анализа, разработанный в лаборатории нейроиммунологии ФГБНУ НЦПЗ. В качестве антигенов использовали ОБМ, выделенный из мозга быка (Sigma-Aldrich, США). Для идентификации связавшихся аАТ использовали конъюгат кроличьих антител, меченных пероксидазой хрена к IgG и IgM человека (ИМТЕК, Россия). Измерение оптической плотности проводили через 2-3 мин после остановки реакции при длине волны 492 нм на спектрофотометре Multiskan RC (Labsystems, Финляндия). Уровень аАТ оценивали в единицах оптической плотности, прямо пропорциональной интенсивности окраски.
МРТ исследования проводились на МР томографе 3.0Т Philips Achieva (Голландия). T1-взвешенное сканирование проводилось с покрытием всей головы. Использовалась последовательность турбо-полевого эхо: TR 8.2 мс, TE 3.7 мс, угол поворота 8 градусов (средний), поле обзора (FOV) 240 мм, размер воксела 0.83 х 0.83 х 1.0 мм. Диффузионно-взвешенные изображения были получены с использованием эхо-планарной импульсной последовательности (TR = 6657-7212 мс, TE = 70 мс, угол поворота = 90о, матрица 144/144, поле обзора 240 мм, размер вокселя 1.7x1.7x2 мм, 60-65 срезов, межсрезовое расстояние 0. Диффузионные градиенты были приложены в 32 неколинеарных направлениях с фактором диффузии b = 800 с/мм2 и в одном направлении с фактором диффузии b = 0.
Т1 -взвешенные изображения были обработаны в пакете FreeSurfer (версия 5.3.0, http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/). Используя полученные анатомические реконструкции и модель диффузии, построенную с помощью инструмента BEDPOSTX (часть пакета FSL 5.0.7), при помощи алгоритмов TRACULA (часть FreeSurfer 5.3.0) была проведена
автоматическая реконструкция 18ти трактов белого вещества для каждого испытуемого с определением значений ФА, РД и АД диффузии для каждого из трактов.
Корреляционный анализ между
показателями МРТ и уровнем аАТ к ОБМ был проведен в системе статистических вычислений R 3.1.2 (http://www.r-project.org) с помощью коэффициента ранговой корреляции Спирмена. Коррекция на множественные сравнения проводилась на количество трактов и иммунологических показателей с помощью метода Бонферрони.
Результаты и их обсуждение. Статистически значимая корреляция была выявлена между показателем аАТ к ОБМ и фракционной анизотропией в теменной части правого верхнего продольного пучка (rs= -0.64, р=0.0004). Корреляции между аАТ к ОБМ и показателем радиальной диффузии в височной и теменной частях правого верхнего продольного пучка составили rs=0.50, р=0.009, rs=0.50, р=0.009, соответственно (последние не прошли, однако, в данной выборке коррекцию на множественность сравнения).
Имеющиеся представления о значимости показателей диффузии связывают снижение фракционной анизотропии с процессами, вызывающими нарушение
структурированности белого вещества, а повышение радиальной диффузии с патологией миелиновых оболочек. Полученные данные указывают на определенную ассоциацию этих процессов с повышенным уровнем аутоантител к основному белку миелина. Корреляции были определены для верхнего продольного пучка -тракта, соединяющего лобные отделы с затылочной, и, частично, височной и теменной корой. Последние два субкомпонента этого пучка и являлись топографическими локусами обнаруженных взаимосвязей.
Список литературы
1. Шерстнев В.В. Нейротрофические факторы и аутоантитела к ним как молекулярные предикторы нарушений функций мозга /В.В. Шерстнев, М.А. Грудень, В.И. Скворцова и др. //Вестн. РАМН. - 2002. - № 6. - C. 48-52.
2. Margari F.1. Anti-brain autoantibodies in the serum of schizophrenic patients: a case-control study. / F.1. Margari, MG. Petruzzelli, R. Mianulli et al. //Psychiatry Res. - 2013. - Vol. 210(3). - p. 800-5.
3. Ezeoke A. A systematic, quantitative review of blood autoantibodies in schizophrenia. / A. Ezeoke, A. Mellor, P. Buckley, B. Miller // Schizophrenia Research. - 2013. - Vol. 150(1). - p. 245-51.
4. Зозуля С.А. Возможность использования иммунологических показателей для оценки риска развития эндогенных психозов у больных с непсихотическими расстройствами юношеского возраста. / С.А. Зозуля, Т.М. Сиряченко, З.В. Сармановой и др. //Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. - 2014. -№10. - с. 60-63.
5. Клюшник Т.П. Аутоантитела к фактору роста нервов при нарушениях психического развития детей раннего возраста. / Т.П. Клюшник, Н.С. Сергиенко, Е.В. Даниловская и др. // Журн. неврологии и психиатрии. - 1999. - №99 (6) - c. 44-47.
6. Fischl B. FreeSurfer. / B. Fischl // Neuroimage. - 2012. - Vol. 62(2). - p. 774-781. doi:10.1016/j.neuroimage.2012.01.021.
7. Behrens T.E. Probabilistic diffusion tractography with multiple fibre orientations: What can we gain? / T.E. Behrens, H.J. Berg, S. Jbabdi et al. // Neuroimage. - 2007. - Vol. 34(1). - p. 144 - 155. doi:10.1016/j.neuroimage.2006.09.018.
8. Yendiki A. Automated probabilistic reconstruction of white-matter pathways in health and disease using an atlas of the underlying anatomy. / A. Yendiki, P. Panneck, P. Srinivasan et al. // Front Neuroinform. - 2011. - Vol. 5. - p. 23. doi: 10.3389/fninf.2011.00023.
9. Song S.K. Demyelination increases radial diffusivity in corpus callosum of mouse brain. / S.K. Song, J. Yoshino, T.Q. Le et al. //Neuroimage. - 2005. - Vol. 26(1). - p. 132-140. doi:10.1016/j.neuroimage.2005.01.028.
10. Sun S. W. Differential sensitivity of in vivo and ex vivo diffusion tensor imaging to evolving optic nerve injury in mice with retinal ischemia. / S.W. Sun, H.F. Liang, T.Q. Le et al. // Neuroimage. - 2006. -Vol. 32(3). - p. 1195-1204. doi: 10.1016/j.neuroimage. 2006.04.212.
11. Aung W.Y. Diffusion tensor MRI as a biomarker in axonal and myelin damage. / W.Y. Aung, S. Mar, T.L. Benzinger. // Imaging Med. - 2013. - Vol. 5(5). - p. 427-440. doi:10.2217/iim.13.49.
THE LEVEL OF AUTOANTIBODIES TO MYELIN BASIC PROTEIN AND FEATURES OF THE MICROSTRUCTURE TRACTS OF WHITE MATTER OF THE BRAIN OF PATIENTS WITH ULTRA-HIGH-RISK GROUP FOR THE DEVELOPMENT OF SCHIZOPHRENIA
Z.V. SARMANOVA, MHRC, Moscow, Russia A.S. TOMYSHEV, MHRC, Moscow, Russia I.S. LEBEDEVA, MHRC, Moscow, Russia T.A. AHADOV, RIECST Moscow HD, Moscow, Russia M.A. OMEL 'CHENKO, MHRC, Moscow, Russia I.N. OTMAN, MHRC, Moscow, Russia T.P. KLYUSHNIK, MHRC, Moscow, Russia
Abstract
Objective: Analisis of the relationship between the level of AAB to MBP and markers of status pathways of the brain. Methods: 26 juvenile patients, identified psychopathological symptoms that meet the criteria for ultra-high risk of manifestation of schizophrenia were examined. To determine the level of AAB to MBP used enzyme-linked immunosorbent assay. MRI scan were performed: T1-weighted scan for each patients performed an automatic reconstruction of 18 white matter tracts by determining the fractional anisotropy (FA) and radial diffusion (RD) for each of the paths. Results: A correlation was found between the level of AAB to MBP and FA in the parietal part of the right upper longitudinal beam; between the level of AAB to MBP and rate of RD in the temporal and parietal parts of the right upper longitudinal beam. Conclusion. The decrease of fractional anisotropy is associated with the processes that cause violations of structure of the white matter, and increased radial diffusion with pathology of myelin sheaths. Revealed a certain interrelation of these processes with a high level of autoantibodies to myelin basic protein.
Keywords: ultra-high risk for the manifestation of schizophrenia, autoantibodies to myelin basic protein, fractional anisotropy, radial diffusion.
