ISSN 2308-2402 (Print)
ISSN 2658-7424 (Online)
en (http://www.neonatology-nmo.ru/en/jarticles_neonat/260.html? |
|
|
SSr=0401343bdf20ffffffff27c__07e4040f140410-78e) |
||
|
(/)
Главная (http://www.neonatology-nmo.ru/ru/pages/index.html?SSr=0401343bdf20ffffffff27c__07e4040f140410-78e)
О журнале (http://www.neonatology-nmo.ru/ru/pages/about.html?SSr=0401343bdf20ffffffff27c__07e4040f140410-78e)
Архив (http://www.neonatology-nmo.ru/ru/pages/archive_page.html?SSr=0401343bdf20ffffffff27c__07e4040f140410-78e) Pедколлегия (http://www.neonatology-nmo.ru/ru/pages/editorial_board.html?SSr=0401343bdf20ffffffff27c__07e4040f140410-78e)
Рецензирование (http://www.neonatology-nmo.ru/ru/pages/reviewing.html?SSr=0401343bdf20ffffffff27c__07e4040f140410-78e)
Авторам (http://www.neonatology-nmo.ru/ru/pages/to_authors.html?SSr=0401343bdf20ffffffff27c__07e4040f140410-78e)
Этика (http://www.neonatology-nmo.ru/ru/pages/ethics.html?SSr=0401343bdf20ffffffff27c__07e4040f140410-78e)
Контакты (http://www.neonatology-nmo.ru/ru/pages/contacts.html?SSr=0401343bdf20ffffffff27c__07e4040f140410-78e)
К содержанию (http://www.neonatology-nmo.ru/ru/journals_neonat/15.html? |
|
SSr=0401343bdf20ffffffff27c__07e4040f140410-78e) |
1 . 2017 |
Биомаркеры перинатального поражения центральной нервной системы
Задворнов Алексей Анатольевич, Голомидов Александр Владимирович,
Григорьев Евгений Валерьевич
РезюмеПеринатальное поражение головного мозга - одна из самых актуальных проблем неонатологии. К наиболее перспективным инструментам для выявления поражения центральной нервной системы (ЦНС) относятся биомаркеры поражения головного мозга. Несмотря на большое количество исследований, касающихся биомаркеров у новорожденных, данный диагностический инструмент не проник в широкую клиническую практику. В настоящей статье суммированы данные литературы о природе биомаркеров, измерения их уровня в биологических жидкостях у новорожденных с интактной и поврежденной ЦНС, а также рассмотрены данные о прогностической ценности биомаркеров. Для внедрения биомаркеров в
клиническую практику в первую очередь необходимо решить вопрос их клинического позиционирования, определить референсные величины, интерпретацию отклонений их уровня.
Ключевые слова:биомаркеры поражения головного мозга, гипоксически-ишемическая
энцефалопатия
Неонатология: новости, мнения, обучение. 2017. № 1. С. 47-57. DOI: 10.24411/2308-2402-2017-00016
Гипоксически-ишемическая энцефалопатия (ГИЭ) - это неврологическая дисфункция в ранние дни жизни у доношенных детей, характеризующаяся нарушением начала и поддержки дыхания, ослаблением мышечного тонуса и рефлексов, нарушением сознания и частым возникновением судорог. Актуальность проблемы проявляется широким распространением заболевания (1-3
Купить номер
(http://medknigaservis.ru/productcategory/zhurnaly/neonatologiya- novosti-mneniya-obuchenie/)
Оформить подписку
(https://www.akc.ru/itm/neonatolog novosti-mneniy_a-
obuc_henie/)
(https://elibrary.ru/ti(htletps://cyberlenabout.asp? id=48965) novosti-
mneniyaobuchenie)
(http://ulrichsweb.(https://vakserialssolutions.min
type=19&name=
(http://catalog.viniti(http.ru/s://pravonarchresult IRL=QUERY+ID%3A2540088&ADVo-
nas/zhurnalneonatologiianovostimneniiaobuchenie/)
(http://prof.ncagp.(https://wwwru/index.php?.nc _t8=52) term=2308-
2402)
случая на 1000 живорожденных), а также высокой летальностью (до 20%) и инвалидизацией (до 25% выживших) детей после перенесенной ГИЭ [1]. Раннее выявление и начало церебропротекции гипоксически-ишемического поражения центральной нервной системы (ЦНС) остается единственным способом снижения летальности и инвалидизации новорожденных.
Оценка клинической картины занимает важнейшее место в выявлении неонатальной энцефалопатии, но в ряде ситуаций, таких как применение седативных и противосудорожных препаратов, имеет свои ограничения. К потенциальным направлениям экспресс-диагностики
поражения ЦНС относится выявление биомаркеров нейронального повреждения (нейромаркеров) в биожидкостях новорожденного. Нейромаркеры - специфические продукты деградации нейрональной ткани, уровень которых повышается при различных видах поражения ЦНС, 8 из них в той или иной степени изучены в неонатологии (табл. 1). К нейромаркерам не относятся метаболиты, возбуждающие аминокислоты, метаболиты свободнорадикального повреждения, цитокины, факторы роста сосудов и эндотелия, эритропоэтин, а также прочие ве- щества, уровень которых изменяется в крови и ликворе под воздействием гипоксии, ишемии и воспаления.
Креатинкиназа
Креатинкиназа ВВ-фракции (КК-ВВ) - исторически первый детально изученный нейромаркер у новорожденных [2], фермент, принимающий участие в клеточных энергетических процессах. Молекула КК состоит из двух субъединиц: М и В, различное сочетание которых образует 3 изофермента: ММ, ВВ и МВ. Изофермент ВВ содержится преимущественно в тканях головного мозга, а также в скудном количестве в прочих тканях организма. В нейрональной ткани КК-ВВ содержится и в нейроцитах, и в глиальных (преимущественно в астроцитах) клетках. Кроме нейрональной ткани КК-ВВ богаты опухоли нейроэктодермального происхождения, что приводит к повышению ее уровня, например, при мелкоклеточном раке и нейробластоме.
Известно, что уровень КК-ВВ повышается при развитии неонатальной энцефалопатии [2, 3], а также у умерших новорожденных [2, 4]. Однако следует помнить, что особенностью постнатальной кинетики КК-ВВ является повышение ее уровня после родов даже у здоровых новорожденных [2, 3], не зависящее от режима родов [2], обусловленное, вероятно, высвобождением из плаценты и пупочных сосудов, имеющих обильные ее запасы [5]. Это снижает специфичность данного маркера у новорожденных в диагностике поражения ЦНС, что подтверждается рядом работ, выявивших его низкую прогностическую ценность [3, 4, 6].
Нейронспецифическая енолаза
Енолазы (2-фосфо-D-глицератгидролаза, 80 кДа) -семейство ферментов гликолитической системы клетки. Одна молекула енолазы состоит из двух субъединиц, и каждая из них может иметь 3 изоформы: α, β и γ, различная комбинация последних (αα, αβ, αγ, ββ и γγ) обусловливает разнообразие ферментов данного семейства. Гамма-форма (содержащая γ-субъединицу - αγ и γγ) известна как нейронспецифическая енолаза (НСЕ, Neuron-speciIc enolase, NSE), гамма- енолаза, енолаза-2), так как впервые она была обнаружена в нейронах и нейроэндокринных клетках. Уровень НСЕ повышается в крови и ликворе при поражении ЦНС, а также при нейроэндокринных опухолях.
Общепринятых референсных значений уровня НСЕ у детей и новорожденных нет, но результаты ряда работ дают возможность предположить, что для ликвора и крови он не превышает 20 нг/ мл (см. табл. 1) и не зависит от пола [7]. У недоношенных детей уровень НСЕ выше по сравнению с доношенными (21,83±15,06 нг/мл) [8]. Кроме того, имеются данные о более высоком уровне НСЕ в артериальной пуповинной крови по сравнению с венозной, что объясняется фетальной природой белка [9]. Данные, относящиеся к дальнейшей возрастной динамике, говорят о повы- шении уровня НСЕ в ликворе на 1% в год до 60-летнего возраста [10] и понижении с возрастом в крови [9].
Скачать книгу
(/patrns/images/block.pdf)
(https://www.vshouz.ru/orgzdrav2
(ttps://www.icpd.am/ru)
(http://www.lsgeotar.ru? XFrom=journal_neonat)
(http://vshouz.ru? XFrom=journal_neonat)
Уровень НСЕ в крови и ликворе у новорожденных, перенесших ГИЭ, поднимается >25 нг/мг, при этом отмечается прямая зависимость между тяжестью гипоксически-ишемической энцефалопатии и уровнем НСЕ как у доношенных [11], так и у недоношенных детей [12]. У детей, перенесших ГИЭ, уровень НСЕ после рождения постепенно снижается, причем при терапевтической гипотермии уровень НСЕ снижается интенсивнее [13]. К тому же мониторинг уровня НСЕ может иметь высокое прогностическое значение. Так, уровень НСЕ в крови >45 нг/ мл может говорить о высоком риске неблагоприятных последствий: гибели или развития больших неврологических нарушений - детского церебрального паралича (ДЦП), задержки умственного развития или симптоматической эпилепсии (табл. 2).
Протеин S-100
S100 - семейство низкомолекулярных (9-13 кДа) кальцийсвязывающих белков, насчитывающих 25 различных белков, распространенных в различных тканях. Данное семейство было открыто в 1965 г. в виде отдельной белковой фракции, оно получило свое название в связи с растворимостью в 100% сульфате аммония. В последующем была обнаружена неоднородность
белков этой фракции. Вследствие его обилия в нервной системе и ограниченности иммунохимических систем на тот момент, S100 расценивался как нейроспецифический глиальный протеин, но в 1981 г. было доказано, что его распространение не ограничено мозговой тканью. По мере выявления отдельных белков данного семейства был выделен белок S100B, обладающий самой высокой нейроспецифичностью, так как у млекопитающих он наиболее распространен в глиальных клетках центральной (астро-циты) и периферической (шванновские клетки) нервной системы, а также в меланоцитах, хондроцитах и адипоцитах.
Физиологическая роль кальцийсвязывающих белков заключается в связывании свободных ионов кальция для передачи внутриклеточного сигнала, а также для предотвращения взаимодействия с фосфатами и образования нерастворимого фосфата кальция.
У неврологически здоровых новорожденных уровень протеина S100В выше, чем у взрослых, причем у недоношенных уровень S100 и S100B в крови, моче и слюне более высокий по сравнению с доношенными [22, 23], вероятно, вследствие более высокой проницаемости незрелого гематоэнцефалического барьера. В пупочной артерии уровень S100B выше по сравнению с пупочной веной [9, 24], что вкупе с данными о его нормальном уровне в сыворотке
матери при гибели плода позволяет предположить его частичную утилизацию в плаценте при непроницаемости через плацентарный барьер.
Уровень белка выше после вагинальных родов, чем после кесарева сечения [24], что наряду с более высокими уровнями глюкозы и лактата, более низким рН и избытком оснований может быть объяснено более высоким родовым стрессом плода при вагинальных родах, особенно затяжных. Есть данные, что гемолиз влияет на уровень S100, а это может иметь значение при гемолитических состояниях [9]. Данные о зависимости уровня S100 от пола ребенка разнятся: одни исследователи выявили такую зависимость с более высоким уровнем у девочек, другие же данную зависимость отрицают [25].
По имеющимся данным, средний уровень S100 и S100B в крови у здоровых новорожденных <1,0 нг/мл у доношенных (но может достигать 1,79 нг/мл) и >1,0 нг/мл у недоношенных (см. табл. 2). В ликворе средний уровень S100 - 1,5 нг/мл, а уровень S100B в моче - ≤1,0 нг/мл у доношенных и 6,8 нг/мл у недоношенных. Уровень S100 в крови новорожденных, перенесших ГИЭ, поднимается выше 2,35 нг/мл. При этом наблюдается корреляция уровней S100 и S100B с тяжестью ГИЭ. Уровень S100B крови при легкой ГИЭ превышает 1,72 нг/мл, при среднетяжелой и тяжелой ГИЭ - 3,61 нг/мл. У детей с ГИЭ точка отсечки уровня S100B в первой моче составляет 0,41 нг/мл, достигая пиковой концентрации 28,4 нг/мл в 1-е сутки жизни. При наличии ГИЭ у доношенных новорожденных уровень S100, повышенный в 1-е сутки, снижается с достижением нормы к 14-м суткам [22], при проведении гипотермии снижается быстрее [20].
Также выявлена важная прогностическая роль протеинов S100 и S100B в крови и мочи новорожденного. По данным ряда статей, при превышении уровня в крови 12 нг/мл белка S100 и 1,6 нг/мл белка S100B имеется неблагоприятный исход ГИЭ. Медиана прогностически важного уровня S100B в моче составляет 0,23 нг/мл при благоприятном и 0,28 при неблагоприятном исходе. Кинетика S100B в первые дни жизни также может играть важную прогностическую роль. Нарастание в динамике концентрации протеина S100B в моче от 0-го к 72-му часу жизни имеет неблагоприятное прогностическое значение, в противоположность снижения у группы новорожденных, не имеющих неблагоприятного исхода [26, 27].
Основной белок миелина
Основной белок миелина (ОБМ, myelin bask protein, MBP) - один из белков миелиновой оболочки ЦНС. Миелин характеризуется высоким содержанием протеинов (2530%), состоящих из 342 различных белков. Основной белок протеина (ОБП) относится ко второму по распространен- ности после миелин-ассоциированного протеина белку центральной (35%) и периферической (15-20%) нервной системы, характеризуется высоким содержанием (около 25%) основных (катионных) аминокислот. У человека встречаются 3 изоформы данного белка с молекулярной массой 17,5, 18,5 и 21,5 кДа.
В формировании и поддержании миелинового слоя принимает участие олигодедроглия, на основании этого ОБМ относят к глиальным маркерам. При фокальном инфаркте мозга ОБП может служить маркером субкортикального поражения ЦНС. Уровень ОБМ крови повышается
при внутричерепных кровоизлияниях, опухолях ЦНС, ишемическом инсульте, травмах [43].
На основании ограниченного количества работ известно, что уровень ОБМ в крови и ликворе у новорожденных с НЭК повышается в течение первых 24 ч жизни и коррелирует с тяжестью последнего. В динамике к концу периода новорожденности уровень ОБМ снижается, кроме недоношенных и новорожденных детей с текущим инфекционным процессом [44-46].
Глиальный фибриллярный кислый протеин
Глиальный фибриллярный кислый протеин (Glial brillar acid protein, GFAP) относится к промежуточным филаментам цитоскелета, характерен только для астроцитов, в большей степени фибриллярных, известен еще как астроцитспецифичный церебропротеин (астропротеин). Незначительное количество GFAP обнаружено в хрусталике глаза, шванновских и тестикулярных клетках Лейдига, звездчатых клетках печени и поджелудочной железы, энтеральной глии, подоцитах, мезангиальных клетках и хондроцитах.
Уровень GFAP повышается в крови и ликворе при черепно-мозговых травмах, постреанимационном повреждении мозга, ишемическом инсульте [43], а также ГИЭ у ново- рожденных [47-49].
Уровень GFAP у неврологически здоровых новорожденных в пуповинной крови, по данным С. Ennen, повышается до 0,2 нг/мл. У детей с перинатальным поражением головного мозга он превышает 0,2 нг/мл, точка отсечки высокого риска патологических изменений на МРТ головного мозга - 0,15 нг/мл. Также выявлена прогностическая роль: медиана уровня GFAP в группе детей с летальным исходом составляет 0,61 нг/мл; в группе детей, имеющих бульбарные расстройства при выписке, - 0,26±0,1 нг/мл; у детей, вскармливаемых через соску, - 0,04±0,06 нг/ мл [47]. Данные М. Blennow тоже подтверждают повышение уровня GFAP у детей с перенесенной асфиксией по сравнению с контрольной группой, а также корреляцию с тяжестью энцефалопатии [49].
У недоношенных новорожденных, перенесших и не перенесших асфиксию, уровень GFAP в ликворе одинаковый (до 0,7 и 0,56 нг/мл соответственно), но по прошествии 1 дня жизни
уровень в группе недоношенных с развившейся перивентрикулярной лейкомаляцией достоверно выше (до 1,03 нг/мл) по сравнению с контрольной группой (до 0,06 нг/мл) [48]. Постепенное высвобождение GFAP в ликвор описано и у взрослых пациентов, перенесших ишемический инсульт, с достижением максимальной концентрации к 2-4-му дню жизни [50].
Убиквитин С-терминальная гидролаза L1
Убиквитин карбоксил-терминальная гидролаза L1 (Ubiqitin С-terminal Hydrolase L1, UCHL-1) - один из ферментов деубиквитинизирующей системы, участвующей в регуляции внутриклеточных белков путем отщепления сигнального протеина убиквитина. UCH-L1 - нейронспецифичный белок, концентрируется в дендритах, составляет 1-5% от тотального растворимого протеина клетки, известен еще как протеиновый генный продукт 9,5 (PGP 9.5). При мутации гена, кодирующего убиквитингидролазы, в клетке происходит накопление дефектных белков с последующим развитием нейродегенеративного состояния.