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.

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 клиникодиагностической 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 β2 - 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 НLА-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 (R=0,40; р=0,001) и с уровнем депрессии (R=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 (R=0,11; р=0,358), показателем тревоги (R=0,07; р=0,638) и показателем дневной сонливости (R=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.
Год: 2015
Город: Алматы
Категория: Медицина