Scientific journal

Modern problems of science and education

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

Патогенетические механизмы синдрома смешанного антагонистического ответапри травматической болезни характеризуются массивным повреждением клеточных мембран нейронов и глиальных клеток спинного мозга, что сопровождается активацией процессов липопероксидации и относительной функциональной недостаточностью антиоксидантных ферментных систем, ведущих к повреждению внутриклеточных структур.  Это, в свою очередь, приводит к массивному высвобождению цитоплазматических нейроспецифических белков в системный кровоток и является одним из инициирующих  факторов вторичного иммуно-воспалительного повреждения вещества спинного мозга [1, 8].

Наряду с патогенетическими, синдром смешанного антагонистического ответа сопровождается активацией саногенетических механизмов, характеризующихся активацией клеточных и неклеточных антиоксидантных ферментных систем (СОД и ЦП), лимитирующих процессы перекисного окисления липидов, а также усилением экспрессии генов, ответственных за синтез факторов роста нервной ткани. Последние определяют выживаемость нейронов в зоне вторичного повреждения («пенумбры») и неонейрогенез[6, 7, 9].

Взаимодействие патогенетических и саногенетических механизмов синдрома смешанного антагонистического ответа определяет конечный объем повреждения спинного мозга в посттравматическом периоде и совокупный функциональный результат, определяющий исход травматической болезни спинного мозга. В этой связи, определение корреляционных взаимосвязей содержания нейроспецифических белков в сыворотке крови и маркеров перекисно-антиоксидантного баланса у больных с осложненными повреждениями позвоночника позволяет выявить новые значимые механизмы патогенеза и саногенеза травматической болезни спинного мозга.

Цель исследования: выявить новые корреляционные взаимосвязи, характеризующие патогенетические и саногенетические механизмы травматической болезни спинного мозгана основании сопоставительного анализа содержания в сыворотке крови маркеров ремоделирования нервной ткани и состояния перекисно-антиоксидантного баланса.

Материал и методы исследования

Основную группу составили 40 пациентов обоего пола (средний возраст 29±7,5 лет) с осложненными травматическими повреждениями шейного отдела позвоночника, которые находились на лечении в клинике нейрохирургии ФГБУ «СарНИИТО» Минздрава России в период с 2011 по 2013 гг. В контрольную группу вошли 40 условно здоровых лиц, сопоставимых по полу и возрасту с основной группой.

Критериями включения в исследование больных основной группы были: степень повреждения спинного мозга, соответствующая классам А, В, С (по шкале Frankel, 1970); сроки наблюдения, соответствующие oстрому (1-4-е сутки) и раннему (до 30-х суток) посттравматическим периодам (по классификации А.В. Лившица, 1990).

Материалом исследования явилась периферическая кровь, полученная натощак в утренние часы при пункции локтевой вены в объеме 5 мл. Образцы крови экспонировали при комнатной температуре, центрифугировали при 2000 оборотах/мин в течение 10 минут для получения сыворотки. Анализ вышеперечисленных показателей проводили в день забора крови не позже, чем через 2 часа после ее взятия.

Количественное содержание нейроспецифических белков в сыворотке крови изучали методом иммуноферментного анализа с помощью наборов для определения маркеров альтерации нервной ткани - pNF-H, anti-MAG (Buhlmann, Switzerland), а также маркеров регенерации нервной ткани - NT-3 (RayBioHuman).Состояние процессов липопероксидации в сыворотке крови оценивали по содержанию промежуточного продукта оксидативного стресса МДА (Стальная И.Д., Гаришвили Т.Т., 1977). Концентрацию внутриклеточной СОД в сыворотке крови определяли иммуноферментным методом(BenderMedSystems, Austria), ЦП - методом турбодиметрической специфической реакции (Sentineldiagnostics, Italy).

Исследования нейроспецифических белков и маркеров перекисно-антиоксидантного баланса в сыворотке крови в основной группе осуществляли на 1-4-е, 7-е, 14-е, 21-е и 30-е сутки с момента получения травмы, в контрольной группе - однократно.

Статистическую обработку полученных данных осуществляли с помощью пакета программ IBMSPSS 20 Statistics. Проверяли гипотезы о виде распределений (критерий Шапиро-Уилкса). Большинство наших данных не соответствовало закону нормального распределения, поэтому для сравнения значений использовали непараметрические критерии (U-критерий Манна-Уитни). Сопоставительный анализ статистически значимых показателей проводили с помощью определения коэффициента корреляции рангов Спирмена (R), причем значения R<0,3 свидетельствовало о слабой связи изученных признаков, значения R>0,3<0,7 - о средней связи и > 0,7 - о высокой связи.Рассчитывали показатель достоверности (р), который считали статистически значимым при р<0,05.

Результаты исследования и обсуждение

Cопоставительный анализ содержания pNF-H на 1-4-е сутки с момента травмы свидетельствовал о наличии положительной высокой корреляционной взаимосвязи cконцентрацией МДА (p<0,05), слабой отрицательной - с ЦП и СОД (р<0,05). На 7-е сутки уровень  pNF-H слабо положительно коррелировал с МДА (р<0,05) и слабо отрицательно - с ЦП (р<0,05), статистически значимой достоверной корреляции с СОД обнаружено не было (p>0,05). На 14-е сутки исследования положительная связь с МДА усиливалась до средней (р<0,05), а уровень ЦП и СОД характеризовался средней отрицательной связью с pNF-H (р<0,05). На 21-е сутки зафиксирована отрицательная слабая связь с СОД (p<0,05), при этом корреляционных связей с МДА и ЦП не обнаружено. На 30-е сутки исследования уровень pNF-Hсо средней силой отрицательно коррелировал с уровнем ЦП и СОД (p<0,05), статистически достоверной корреляции  с МДА выявлено не было.

Изучение взаимосвязи между титром анти-MAG и содержанием маркеров перекисно-антиоксидантного баланса (МДА, СОД и ЦП) в сыворотке крови не выявило статистически достоверных корреляций на 1-4-е и 7-е сутки исследования. На 14-е сутки исследования корреляционный анализ показал положительную взаимосвязь слабой силы  с МДА и ЦП  (р<0,05) и средней - с  СОД (p<0,05). На 21-е сутки обнаруживали положительную корреляцию слабой силы с МДА (p<0,05) и ЦП  (p<0,05) и средней силы - с СОД (p<0,05). На 30-е сутки статистически значимых корреляций с уровнем МДА зафиксировано не было, но обнаружена положительная слабой силы корреляция с ЦП  и СОД (p<0,05).

Анализ корреляций содержания NT-3 показал наличие на 1-4-е сутки положительных связей: сильной - с СОД (р<0,05), средней с МДА (p<0,05), слабой с ЦП (p<0,05).На 7-е сутки исследования была обнаружена средняя положительная взаимосвязь с уровнем МДА, которая несколько ослабевала, но оставалась при этом статистически значимой (p<0,05), слабая положительная - с уровнем ЦП (р<0,05) и средняя положительная - с уровнем СОД (р<0,05). На 14-е сутки были зафиксированы положительные: средней силы с МДА (р<0,05)  и с СОД (р<0,05)  и слабая  с ЦП (р<0,05). На 21-е сутки исследования фиксировали сохранение положительных: слабой связи с МДА (p<0,05) и средней с ЦП (р<0,05) и СОД (р<0,05). На 30-е сутки с момента травмы зафиксирована слабая положительная связь с ЦП (р<0,05), достоверных корреляций с МДА и СОД не зафиксировано.

В условиях альтерации нервной ткани в 1-4-е сутки с момента получения травмы нами была обнаружена сильная связь pNF-Hc МДА и слабые отрицательные связи с СОД и ЦП, что по данным литературы свидетельствует об активации процессов оксидативного стресса на фоне относительной недостаточности ферментного звена антиоксидантной системы, а также о массовой гибели нейронов и их аксонов, возникающей непосредственно в момент первичного повреждения вещества спинного мозга [1,6, 8]. На 14-е сутки с момента получения травмы обнаружена положительная корреляционная связь средней силы pNF-H с  МДА, отрицательные средней силы - с ЦП и СОД, что соответствует данным [9,10] и свидетельствует о снижении интенсивности  процессов перекисного окисления липидов, несмотря на продолжающееся поступление свободных радикалов  в кровоток в период манифестации инфекционно-воспалительных осложнений, а сохранение высоких концентраций pNF-H, достоверно превышающих контрольное значение на 14-е сутки исследования, по нашему мнению, было обусловлено активацией в посттравматическом периоде механизмов клеточного и гуморального иммунного ответа организма пострадавшего на циркулирующие в кровотоке антигены поврежденного спинного мозга.

Обнаруженное нами появление положительной связи слабой силы анти-MAG с МДА и ЦП и средней силы с СОД на 14-е и 21-е  сутки исследования свидетельствует об аутоиммунном воспалительном процессе, реализующемся в проводящих путях (аксонах) [2, 3].

Выявленные на 1-4-е положительные корреляции средней силы NT-3 с МДА, высокой силы с СОД и слабой с -  ЦП свидетельствуют об активации трофических влияний факторов роста нервной ткани, происходящей на фоне интенсификации процессов перекисного окисления липидов и направленной на повышение выживаемости нейронов в зоне, окружающей первичный травматический очаг [5,7]. Однотипные корреляции, выявленные на 14-е сутки посттравматического периода отражаютдиффузное распространение фактора роста нервной ткани в сохранившихся нейронах и усиленную его экспрессию, что дает возможность реализовывать саногенетические механизмы  внутриклеточной регенерации вещества спинного мозга и антиоксидантной защиты (нейроцитопротекторный эффект) [4].

Выводы:

1. Функциональное состояние клеточных мембран поврежденных нейронов вещества спинного мозга при его травматической болезни зависит от соотношения как механизмов ремоделирования нервной ткани, реализующихся на локальном уровне, так и системного перекисно-антиоксидантного баланса.

2. Процессы ремоделирования нервной ткани и перекисно-антиоксидантного баланса характеризуются разнонаправленными корреляциями, а именно отрицательными между маркерами альтерации и состояния перекисного окисления липидов, положительными - между маркером регенерации и показателями ферментного антиоксидантной защиты.

Корреляции маркеров ремоделирования нервной ткани и перекисно-антиоксидантного баланса при травматической болезни спинного мозга (n=40)

Примечание:

   - R - коэффициент корреляции рангов Спирмена,

   - р - показатель достоверности

Рецензенты:

Тахтамыш М.А., д.м.н., заведующий 5 хирургическим отделением МУЗ «Городская клиническая больница №2 им. В.И. Разумовского», г. Саратов.

Слободской А.Б., д.м.н., заведующий отделением ортопедии ГУЗ «ОКБ», г. Саратов.