CC BY
35
УДК 616.831-001-036:11-073.756.8:681.31 САЛ1ЙЗ.В., ШКРОБОТC.I., М1ЛЕВСЬКА-ВОВЧУКA.C.
ДВНЗ «Тернопёьський державний медичний ун/верситет im. I.ß. Горбачевского МОЗ Укра/ни»
СТРАТИФкАЩЯ OAKTOPiB, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ФОРМУВАННЯ КОГЫТИВНОГО ТА НЕВРОЛОПЧНОГО AEФiЦИTУ У ХВОРИХ i3 НACЛiAKAМИ ЧЕРЕПНО-МО3КОВО1 ТРАВМИ
Резюме. Проведено обстеження 280хворих 3 на^дками черепно-мозковогтравми (ЧМТ) зметою вста-новлення факторiв, що впливають на формування когттивного та неврологiчного дефциту. Проаналзовано роль вку nацieнтiв, катамнезу травми, концентраци клтин з тдвищеним вмистом АФК+, а також вiдсотка лейкоцитiв периферичног кровi в стадп некрозу та апоптозу. Незалежно вiд тяжкостi ЧМТ зафксовано слабкий негативний кореляцшний зв'язок мiж вком пацieнтiв, термiном травми та ступенем когттивного (МоСА-тест) дефщиту. Встановлено середньог силирзнонаправлений кореляцшний зв'язок мiж вiдсотком лейкоцитiв периферичног кровi в стадп апоптозу та тяжкстю неврологiчного (ИОБ-ТБ!) й когттивного дефщиту. Найбшьш виражений негативний кореляцшний зв'язок мiж МоСа-тестом та АФК+, АпУ+, Р1+ буву пацieнтiв 1з на^дкамилегког ЧМТ та при катамнезi травми до 1 року й понад 10 ро^в. Вплив вку пацieнтiв, термту травми та АФК+, АпУ+, Р1+ на тяжксть неврологiчного дефциту при тяжкт i середньог тяжкостi ЧМТ був на рiвнi слабкого.
Ключовг слова: травматична хвороба головного мозку, когнтивний дефцит, МоСА-тест, ИОБ-ТЫ, апоптоз.
М1ЖНАРОДНИЙ НЕВРОПОГ1ЧНИЙ ЖУРНАЛ
INTERNATIONAL NEUROLOGICAL JOURNAL |
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НЕВРОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ ОРИГШАЛЬШ ДОСЛЩЖЕННЯ /ORIGINAL RESEARCHES/
Вступ
Когштивний та невролопчний дефщит у поеднанш з поведшковими розладами формують кдшку наслщюв черепно-мозково! травми (ЧМТ). Загибель нейрошв та втрата асошативних зв'языв у гострому перiодi ЧМТ обумовлеш складними мехашзмами, серед яких окис-лювальний стрес, ексайтотокшчность, перифокальна деполяризащя нейрошв, автоiмунне запалення та апоп-тоз. Дослщження в галузi патофiзюлоril апоптозу вщкри-вають широк! можливост для запобтання багатьом до цього часу важко керованим патолопчним станам, для !х прогнозування й лшування.
Висловлюеться думка, що зростання рiвня про-апоптичних бiлкiв у сироватцi кровi в гострому перiодi ЧМТ не лише е результатом цитолiзу, але й може мати регуляторний характер. Встановлено взаемозв'язок мiж надлишковою активащею екстрацелюлярно! сиг-нал-активуючо! кiнази та вторинними мехашзмами кштинно! загибелi при ЧМТ [1]. Висок! темпи апоптозу були незалежним фактором, пов'язаним зi смертшстю
протягом 6 мiсяцiв, тому запропоноваш як критерiй несприятливого nepe6iry ЧМТ [2].
Активацiя апоптозу у вщдаленому перiодi ЧМТ, на думку автора [3], обумовлена порушенням гематоенце-фалiчного бар'ера та затяжним характером запалення. Результатом зниження трансмембранного потенщалу й утворення пор е вихщ проапоптогенних факторiв (цитокiнiв) у цитоплазму та активування каскаду кас-паз. Це, у свою чергу, сприяе посиленню астешчно!, депресивно!, тривожно! симптоматики i навiть появi псевдопсихопатичних, галюцинаторно-парано!дних i когнiтивних порушень.
В експеримент було продемонстровано диферен-цiйнi вш-асоцшоваш змiни в рiвнях експресп трьох
Адреса для листування з авторами: Салш Зоя Василiвна E-mail: [email protected]
© Салш З.В., Шкробот С.1., Мiлевська-Вовчук Л.С., 2015 © «Мгжнародний неврологiчний журнал», 2015 © Заславський О.Ю., 2015
апоптогенних бiлкiв, зроблено висновок про !х вплив на вiковi вщмшносп у вiдновленнi пiзнавальноi функци тсля ЧМТ [4]
Зроблено припущення, що кiлькiсна вiзуалiзашя апоптозу дозволить значно полшшити прийняття кль нiчниx ршень при захворюваннях, пов'язаних i3 цим процесом [5].
Однак юнуе ймовiрнiсть наявностi ще не щентифь кованих факторiв, що ведуть до прогресуючого когш-тивного зниження пiсля ЧМТ Зважаючи на той факт, що, зпдно 3i статистикою, ЧМТ вражае переважно осiб молодого та середнього вшу, актуальним е вiдкриття можливих патогенетичних ланок. Важливим е вста-новлення предикторiв цього прогресування з метою розробки методiв профiлактики [6].
Мета роботи: встановити фактори, що впливають на формування когштивного та невролопчного дефiциту у хворих iз наслiдками ЧМТ
Матерiал та методи
Проведено обстеження 280 хворих iз наслщками ЧМТ Середнiй вiк основно! групи — 42,54 ± 0,59 року, середнш катамнез травми — 8,02 ± 0,49 року. Чоловiкiв було 233 (83,21 %). Дизайн дослщження передбачав: вiк пацiентiв вщ 18 до 60 рокiв, формування груп з рiзною тяжкiстю ЧМТ (легка (ЛЧМТ), середньо! тяжкостi (СТЧМТ) та тяжка (ТЧМТ)) та катамнезом травми, вщсутнють в анамнезi даних за онкопатолопю та сома-тично! патологи в стада декомпенсаций До контрольно! групи увшшли 30 ошб, репрезентативних за вiком та статтю.
Невролопчний статус оцшювали за Neurological Outcome Scale for Traumatic Brain Injury (NOS-TBI) [7], стан когштивно! сфери — за Монреальською шкалою когштивного дефщиту (МоСА). З метою скриншгу рiвня тривоги та депреси ус пацiенти заповнювали опитувальник HADS.
Для оцшки апоптозу лейкоцитiв кровi використову-вали FITC (флюоресцеш iзотiоцiанат) — мiчений анек-син V iз набору реагентiв ANNEXIN V FITC (Beckman Coulter, США). Аналiз проб проводили на проточному цитометрi Epics XL (Beckman Coulter, США) з аргоновим лазером. Дослщжувану популяцш клгган гейтували в координатах FSC (вюь абсцис) i SSC (вюь ординат), потiм аналiзували на наявнють флюоресценци в координатах
на основi Dot Plot. Використовували автоматичне про-грамне забезпечення й методи збору та анал1зу даних iз високою роздшьною здатнiстю (1024 канали). Отриманi результати подавали у вщсотках (спiввiдношення числа анексинпозитивних клгган до загально! ктькосл фрак-ци лейкоцитiв).
Дискримiнацiйний анал1з типу клiтинноi смертi включав: 2-й квадрант — клггани, позитивнi за прорь дiю йодидом (PI+) i анексином V (AnV+) FITC — шзня стадiя апоптозу або некроз; 3-й квадрант — клггани, негативш за PI i анексином V FITC — життездат-нi клггани; 4-й квадрант — клггани, позитивш за анексином V FITC i негативш за PI — рання стадiя апоптозу. Рiвень продукцii активних форм кисню (АФК) аналiзували за штенсивнютю свiтiння барвника дихлорфлюоресцешу дiацетату (Sigma Aldrich, США) на проточному цитофлюориметрi Epics XL (Beckman Coulter, США). Значення дослщженого параметра виражали у вiдсоткаx [8]
Статистична обробка результат виконана у вiддiлi системних статистичних дослiджень ДВНЗ «Терношль-ський державний медичний унiверситет iменi 1.Я. Гор-бачевського МОЗ Украши» за допомогою програмного пакета Statsoft Statistica.
Результати дослiдження та Тх обговорення
За результатами МоСА-тесту пацiентiв iз наслщками ЧМТ розподiлили на три групи: I (n = 45) — з вираже-ними когштивними розладами (МоСА-тест 16,04 ± 0,31 бала), II (n = 184) — з помiрними когнiтивними розладами (МоСА-тест 21,75 ± 0,12 бала) та III (n = 51), у яюй когнiтивного дефщиту зафшсовано не було (МоСА-тест 26,20 ± 0,14 бала). У кожнiй iз цих груп обчислили значення АФК+, PI+, AnV+ (табл. 1).
У хворих iз вираженими та помiрно вираженими когнiтивними розладами вщсоток клiтин у фазi апоптозу був бтьшим, нiж у груш без когштивного зниження (р < 0,000). У пащентав з помiрними когштивними розладами вiрогiдно вищою була й концентрацiя АФК+. За рiвнем PI+ групи не вiдрiзнялися.
За шкалою NOS-TBI неврологiчний дефщит у загаль-нiй групi оцшено в 3,25 ± 0,14 бала. У 23 (8,2 %) хворих не зафшсовано вщхилень неврологiчного статусу, у решти неврологiчний дефiцит коливався вщ 1 до 11 бал1в.
Таблиця 1. Значення АФК+, Р+, AnV+ у хворих ¡з наслщками ЧМТ залежно вд ступеня вираженост
когн1тивного дефщиту, М ± m (%)
Групи хворих за МоСА-тестом Показник
АФК+ Р1+ AnV+
1 група, виражеы коп-лтивы розлади (n = 45) 39,49 ± 2,04 PHI < 0,21 Рн» < 0,13 1,67 ± 0,12 Рн» < 0,74 Рни < 0,62 30,97 ± 1,51 Р» „ < 0,21 Рни < 0,0000
II група, noMipHi коп-лтивы розлади (n = 184) 40,14 ± 0,92 Pi— < 0,0000 1,83 ± 0,10 Рни < 0,23 28,32 ± 0,65 Рни < 0,0000
III група, норма (n = 51) 34,54 ± 1,46 1,51 ± 0,17 23,92 ± 0,97
З метою встановлення впливу окремих факторiв (вiк пацieнтiв, термiн травми, концентращя АФК+, Р1+, АпУ+) на рiвень когнiтивного (МоСА-тест) та невро-лопчного (NOS-TBI) дефiциту проведено дослiдження кореляцшних зв'язкiв мiж даними показниками (рис. 1).
Порiвняння сили та характеру впливу таких факто-рiв, як вж, термiн травми, вiдсоток лейкоципв перифе-рично'1 кровi в стада некрозу та апоптозу, а також АФК+ на неврологiчний та когттивний дефiцит демонструе певнi тенденцп. Якщо вiк та термiн травми негативно впливали (хоч i на слабкому рiвнi) на обидвi функцií, то залежшсть мiж концентрацieю АФК+, Р1+, АпУ+ з одного боку та МоСА-тестом i NOS-TBI з шшого боку була рiзною: негативною стосовно когштивного та позитивною стосовно невролопчного дефiциту.
Отже, у пащенпв iз наслiдками ЧМТ встановлено середньо'1 сили рiзнонаправлений кореляцiйний зв'язок мiж вiдсотком лейкоцитiв периферично'1 кровi в стадп апоптозу та тяжкiстю неврологiчного й когнiтивного дефiциту.
Для бшьш детального дослiдження ми проаналiзу-вали дат залежносп в групах, видшених за тяжкiстю та катамнезом травми.
Рисунок 1. Кореляц!йн! зв'язки м!ж значеннями МоСА-тесту i NOS-TBI ухворихз насл'щками ЧМТ та вiком, катамнезом травми, концентра^ею АФК+, Р1+, AnV+, %
Рисунок3. Кореляц!йн!зв'язки м'жзначеннями МоСА-тесту у хворих з наслдками ТЧМТ та в!ком, катамнезом травми, концентрац!ею АФК+, Р1+, AnV+, %
Сшввщношення мiж МоСА-тестом та факторами, що розглядалися вище, демонструють синерпзм за бшьшютю критерив у групах iз ЛЧМТ та ТЧМТ (рис. 2).
Однак негативний вплив був бшьш вираженим за умови ЛЧМТ в анамнезк АФК+ (г = -0,36 при ЛЧМТ проти г = -0,13 при ТЧМТ), Р1+ (г = -0,17 проти г = +0,13 вщповщно) та АпУ+ (г = -0,55 проти г = -0,23 вщповщно).
Кореляцшш зв'язки мiж критерiями, що дослщжува-лися, та МоСА-тестом у пащенпв iз рiзним катамнезом ТЧМТ подаш на рис. 3.
У вих групах спостерiгали слабкий негативний вплив вжу пацieнтiв на стан когттивних функцiй, максимально вираженим (г = -0,3) вш був при катамнезi травми понад 10 роюв. На рiвнi слабкого зв'язку з МоСА-тестом перебував також i термш травми. Концентрацiя лей-коцитiв iз пiдвищеним вмiстом АФК+ (%) негативно впливала на стан когштивного функщонування лише при катамнезi травми до 1 року та 1-5 роюв, в шших групах ця залежшсть швелювалася. Обернений коре-ляцiйний зв'язок мiж вiдсотком клiтин у стадп' некрозу та апоптозу та значенням МоСА-тесту проявився лише
Рисунок2. Кореляцiйнiзв'язки м'жзначеннями МоСА-тесту у хворих з наслдками ЧМТ та вiком, катамнезом травми, концентра^ею АФК+, Р1+, AnV+, 0%
0,4
-0,8
Рисунок4. Кореляц!йн!зв'язки м'жзначеннями МоСА-тесту у хворих з наслдками СТЧМТ та вiком, катамнезом травми, концентра^ею АФК+, Р1+, AnV+, %
при катамнез1 до 1 року, в стади апоптозу — у хворих i3 катамнезом травми понад 10 роыв.
Отже, до факторiв, що негативно впливають на когнiтивне функщонування у хворих i3 наслiдками ТЧМТ, слщ вiднести: при катамнезi до 1 року — рiвень АФК+ i AnV+, а також вш пацieнта, при катамнезi 1—5 роыв — вмют АФК+, понад 10 роыв — рiвень AnV+ i вiк пацieнта.
Аналiзуючи дiаграму з кореляцшними залежностями МоСА-тесту у хворих з наслщками СТЧМТ, встановили негативний вплив AnV+ на рiвнi помiрного в групах з катамнезом до 1 року та понад 10 роыв, на рiвнi слаб-кого — у груш з катамнезом у 6—10 роыв. Ум1ст Р1+ лейкоципв периферично! кровi знаходився в оберне-нiй кореляцiйнiй залежностi з МоСа-тестом у групах з катамнезом 1—5 роыв та понад 10 роыв. Подовження термшу травми позитивно впливало на результат МоСА-тесту лише в груш з анамнезом до 1 року.
Як i в попередшх групах, у хворих з наслщками ЛЧМТ (рис. 5) негативний вплив на формування когнгтивного дефщиту мали: р1вень клгтин у стада апоптозу (на р1вн1 пом1рного), концентрац1я АФК+ (на р1вн1 пом1рного в пац1ент1в з терм1ном травми до 1 року та понад 10 роыв)
Рисунок 5. Кореляц1йн1 зв'язки мж значеннями МоСА-тесту у хворих з наслщками ЛЧМТ та вком, катамнезом травми, концентра^ею АФК+, Р1+, AnV+, %
0.4
-0,5
Рисунок 6. Кореляц1йн1 зв'язки м'жзначеннями NOS-TBI у хворих з наслдками ТЧМТ та вком пац1ент1в, катамнезом травми, концентра^ею АФК+, Р1+, AnV+, %
та слабкого (при катамнезi травми 1—5 роыв). Помiрний статистично позначений вплив рiвня Р1+ був у груш з термшом ЛЧМТ 6—10 роыв.
Отже, залежно вщ катамнезу захворювання встанов-лено певш закономiрностi негативного впливу окремих факторiв на формування когштивного дефщиту в пащ-ентав iз наслщками ЧМТ:
— при катамнезi до 1 року та понад 10 роыв максимально позначеним був вплив АФК (%), ЛпУ+ (%) та вшу пащента:
— при катамнезi ТЧМТ 1—5 роыв — лише АФК+.
Кореляцшш зв'язки мiж значеннями К08-ТЫ у хворих з наслщками ТЧМТ та вшом пащенпв, катамнезом травми, концентращею АФК+ (%), Р1+ (%), ЛпУ+ (%) подаш на рис. 6.
У вшх групах вплив вшового фактора на виражешсть неврологiчного дефiциту (за шкалою К08-ТЫ) був на рiвнi слабкого. У пацiентiв з катамнезом травми до 1 року обернена кореляцшна залежшсть мiж К08-ТБ1 та концентращею лейкоцитiв периферично! кровi в стади некрозу й апоптозу та збагачених АФК+ вказуе на саногенний характер активаци даних процешв. У хворих iз бiльш тривалим катамнезом зв'язок мiж дани-ми показниками був прямо пропорцшним, досягаючи максимальних значень для АФК+ при катамнезi травми 1—5 рокiв, для ЛпУ+ — понад 10 роыв.
У хворих з наслщками СТЧМТ також не встановлено переконливо! залежностi м1ж ступенем тяжкостi невроло-гiчного дефщиту та вшом пацiентiв, катамнезом травми, а також лабораторним показниками (АФК+, АиУ+, Р1+). У групi з катамнезом до 1 року середньо! сили обернений кореляцiйний зв'язок м1ж показниками раннього й тз-нього апоптозу та значеннями шкали можна трактувати як позитивне явище, направлене на вщновлення функц!!, що тдтверджуеться й даними лiтератури. Однак у на-ступних групах характер впливу змшювався: встановлено слабку пряму кореляцшну залежнiсть м1ж значеннями Р1+ та К08-ТБ1 у групi з катамнезом травми в 6—10 роыв та ЛпУ+ i К08-ТБ1 у групi з катамнезом понад 10 роыв.
Висновки
1. Незалежно вщ тяжкосл ЧМТ встановлено слабкий негативний кореляцшний зв'язок мiж вiком пацiентiв, термшом травми та виражешстю неврологiчного (N08-ТБ1) й когнiтивного (МоСА-тест) дефщиту.
2. У пащенпв з наслщками ЧМТ встановлено середньо! сили рiзнонаправлений кореляцшний зв'язок мiж тяжыстю неврологiчного й когнiтивного дефiциту та вщ-сотком лейкоцитiв периферично! кровi в стади апоптозу.
3. Найбтьш позначений негативний кореляцiйний зв'язок мiж МоСа-тестом та АФК+, АпУ+, Р1+ був у пацiентiв з наслщками ЛЧМТ та при катамнезi травми до 1 року й понад 10 роыв.
4. Вплив вшу пащенпв, термшу травми та АФК+, АпУ+, Р1+ на тяжысть невролопчного дефщиту при ТЧМТ й СТЧМТ був на рiвнi слабкого.
Список лператури
1. Clausen F, LundqvistH, EkmarkS, Lewén A., Ebendal T, Hillered L. Oxygen free radical-dependent activation of extracellular signal-regulated kinase mediates apoptosis-like cell death after traumatic brain injury// J. Neurotrauma. — 2004. Sep. — 21(9). — P. 1168-82.
2. Miñambres E, Ballesteros M.A., Mayorga M., Marin M.J., Muñoz, P., Figols J., López-Hoyos M. Cerebral apoptosis in severe traumatic brain injury patients: an in vitro, in vivo, and postmortem study// J. Neurotrauma. — 2008. — 25(6). — 581-91.
3. Казаков В.Е. Факторы риска возникновения психических нарушений в отдаленном периоде черепно-мозговой травмы// Мiжнародний неврологiчний журнал. — 2013. — № 7(63). — С. 169-172.
4. Gang Niu, Xiaoyuan Chen Apoptosis Imaging: Beyond Annexin V//J. Nucl. Med. — 2010. — Vol. 51, № 11. — P. 1659-1662.
5. Plassman B.L., Grafman J. Traumatic brain injury and late-life dementia // Handb. Clin. Neurol. — 2015. — № 128. — P. 711-22.
6. Dong Sun, McGinn M., Hankins J.E., Mays K.M., Rolfe A., Colello R.J. Aging- and injury-related differential apoptotic response in the dentate gyrus of the hippocampus in rats following brain trauma//Front. Aging Neurosci. — 2013, 18 December.
7. Wilde E.A., Mc Cauley S.R.., Kelly T.M. et al. Feasibility of the Neurological Outcome Scale for Traumatic Brain Injury (NOS-TBI) in Adults// Journal of Neurotrauma. — 2010. — № 27(6). — P. 975-981.
8. Li W., Liu H., Zhou J.-S. et al. Caveolin-1 Inhibits Expression of Antioxidant Enzymes through Direct Interaction with Nuclear Erythroid 2p45-related Factor-2 (Nrf2) //The Journal ofBiological Chemistry. — 2012. — Vol. 287, Issue 25. — P. 20922-20930.
OmpuMaHO 05.02.15 M
СалийЗ.В., ШкроботС.И., Милевская-ВовчукA.C. ГВУЗ «Тернопольский государственный медицинский университет им. И.Я. Горбачевского МЗ Украины»
СТРАТИФИКАЦИЯ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ФОРМИРОВАНИЕ КОГНИТИВНОГО И НЕВРОЛОГИЧЕСКОГО ДЕФИЦИТА У БОЛЬНЫХ С ПОСЛЕДСТВИЯМИ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМЫ
Резюме. Проведено обследование 280 больных с последствиями черепно-мозговой травмы (ЧМТ) с целью установления факторов, которые влияют на формирование когнитивного и неврологического дефицита. Проанализирована роль возраста пациентов, катамнеза травмы, концентрации клеток с повышенным содержанием АФК+, а также процента лейкоцитов периферической крови в стадии некроза и апоптоза. Независимо от тяжести ЧМТ зафиксировали слабую отрицательную корреляционную связь между возрастом пациентов, сроком травмы и тяжестью когнитивного (МоСа-тест) дефицита. Установлена средней силы разнонаправленная корреляционная связь между процентом лейкоцитов периферической крови в стадии апоптоза и тяжестью неврологического (NOS-TBI) и когнитивного дефицита. Наиболее выраженная отрицательная корреляционная связь между Моса-тестом и АФК+, AnV+, Р1+ была у пациентов с последствиями легкой ЧМТ и при катамнезе травмы до 1 года и более 10 лет. Влияние возраста пациентов, срока травмы и АФК+, AnV+, Р1+ на тяжесть неврологического дефицита при тяжелой и средней тяжести ЧМТ было на уровне слабого.
Ключевые слова: травматическая болезнь головного мозга, когнитивный дефицит, МоСА-тест, NOS-TBI, апоптоз.
SaliiZ.V., ShkrobotS.I., Milevska-Vovchuk L.S. SHEI «Ternopil State Medical University named after I.Ya. Horbachevskyi of MH of Ukraine», Ternopil, Ukraine STRATIFICATION OF FACTORS FOR THE DEVELOPMENT OF COGNITIVE AND NEUROLOGIC DEFICIENCY IN PATIENTS WITH TRAUMATIC BRAIN INJURY CONSEQUENCES
Summary. An examination of 280 patients with consequences of traumatic brain injury was performed in order to determine the factors that influence the formation of cognitive and neurological deficiency. The role of patients' age, case history of trauma, the concentration of cells with high content of APK+ and percentage of peripheral blood leukocytes in the stage of necrosis and apoptosis were analyzed. Regardless of the severity of traumatic brain injury, a weak negative correlation was recorded between the patients' age, the degree ofinjury and grade ofcognitive (MoCA test) decline. Multidirectional medium correlation was established between the percentage ofperipheral blood leukocytes in the stage ofapoptosis and severity ofneurological (NOS-TBI) and cognitive deficiency. The most remarkable negative correlation was observed between MoCA test and the APK+, AnV + , PI+ in patients with mild traumatic brain injury and in case of duration of after traumatic period up to 1 year or more than 10 years. The impact of the patients' age, time after trauma and APK+, AnV+, PI+ on the severity of neurological deficiency in severe and moderate traumatic brain injury was relatively weak.
Key words: brain traumatic disease, cognitive deficiency, MoCA test, NOS-TBI, apoptosis.
