Чрезвычайно важное значение приобретает ранняя диагностика перинатального поражения центральной нервной системы (ППЦНС), степени тяжести, особенно в первые 72 часа жизни после рождения ребенка, когда существует "терапевтическое окно". Именно в этот период назначение адекватной патогенетической терапии имеет наибольший эффект для восстановления функций поврежденных нейронов головного мозга. В этой связи разработка наиболее информативных биохимических показателей на ранних этапах развития церебральных нарушений позволят не только снизить частоту и тяжесть течения заболевания, но и объективно оценивать эффективность проводимой терапии.
Цель исследования - выяснение роли производных L-аргинина в развитии перинатальных поражений центральной нервной системы у новорождённых.
Материал и методы исследования
Нами проведено проспективное изучение клинического состояния 60 детей из группы перинатального риска. В зависимости от наличия и степени тяжести церебральной патологии все новорождённые были разделены на 3 группы. Первую группу составили 8 новорожденных, угрожаемых по развитию перинатального повреждения центральной нервной системы (ПП ЦНС). Во 2 группу вошли 19 детей с церебральной ишемией (ЦИ) I степени, в 3 группу - 18 новорожденных с ЦИ II-III степени. Контрольную группу составили 15 здоровых новорожденных, родившихся у женщин с физиологическим течением беременности и родов. Материалом для исследования служила сыворотка крови, полученная путем центрифугирования, забор которой осуществлялся в первые сутки (пуповинная кровь) и в возрасте 1 и 3 месяцев жизни. Критериями для включения в исследование являлись следующие положения: наличие симптомов, свидетельствующих о перинатальном поражении ЦНС; гестационный возраст не менее 38 недель; масса тела при рождении не менее 2500 граммов; отсутствие клинических признаков бактериального инфицирования и наследственной патологии (синдром Дауна и другие). Наряду с этим проводили анализ данных материнского анамнеза и состояния ребёнка после рождения. При оценке поражения ЦНС пользовались классификацией, утверждённой МЗ РФ в 2007 году.
Эндогенный уровень оксида азота в форме нитрит-аниона (NO-) определяли с помощью реактива Грисса (коммерческий набор «Aldrich Chemical CO», USA) [2]. Активность нитрооксидсинтазы (NO-синтазы) оценивали по увеличению продукции оксида азота из L-аргинина в присутствии НАДФ-Н [5], концентрацию пероксинитрита определяли методом спектрофотометрии. Одновремено проводили нейросонографическое исследование структур головного мозга на аппарате ультразвуковой диагностики "Sim 5000 Plus" с секторальным датчиком мощностью 5 мГц. Ультразвуковое сканирование проводилось по общепринятой методике через большой родничок.
Статистическую обработку данных осуществляли с помощью программы "Statistika-6" с применением основных методов описательной статистики и непараметрических методов (определение различий между сравниваемыми группами с применением U-критерия Манна - Уитни и критерия Вилкоксона).
Результаты
Проведенный анализ позволяет считать, что большинство детей родились у женщин с соматической патологией и отягощенным акушерско-гинекологическим анамнезом. Патологическое течение данной беременности отмечено у половины женщин. Наиболее часто среди осложнений беременности регистрировались плацентарная недостаточность, хроническая гипоксия плода, угроза прерывания беременности.
При ультразвуковом сканировании головного мозга новорожденных регистрировалась гиперэхогенность и неоднородность сосудистых сплетений у 41,3 %, неоднородность эхогенности паренхимы мозга у 34,8 %, наличие субэпендимальных псевдокист - у 39,1 %, расширение межполушарной щели - у 34,8 %, расширение желудочков - в том же проценте случаев, преимущественно у детей 3 группы.
Неврологическая симптоматика у пациентов 1 группы (появившаяся отсрочено в возрасте 1-2 месяцев жизни) чаще всего характеризовалась развитием синдрома повышенной нервно-рефлекторной возбудимости (47,2 %), синдрома вегето-висцеральных нарушений (30,2 %). Во 2-й группе в большем проценте случаев отмечались проявления гипертензионно-гидроцефального синдрома (38,3 %), синдрома мышечной гипотонии или дистонии (31,7 %), синдрома пирамидной недостаточности (29,6 %), у новорожденных 3 группы чаще отмечались синдром угнетения (39,4 %) и судорожные состояния (27,8 %).
Полученные результаты свидетельствуют (табл. 1), что у обследованных детей с проявлениями ЦИ II-III степени в возрасте одного месяца отмечается статистически достоверное снижение содержания метаболитов оксида азота (NOх) по сравнению с показателями детей контрольной группы (р<0,05). Cопоставление результатов значений NOх у детей наблюдаемых групп не отличалось от показателей контрольной группы в другие возрастные периоды.
Таблица 1
Содержание метаболитов NO в сыворотке крови детей с перинатальным поражением ЦНС с учётом сроков возникновения и тяжести церебральных нарушений (медиана, нижний -верхний квартили мкмольл)
Сроки наблюде-ния |
I группа (n=8) |
II группа (n= 19) |
III группа (n= 18) |
Контрольная группа (n= 15) |
p I-II |
p I-III |
p II-III |
р 0-1 |
р 0-2 |
р 0-3 |
При рождении |
8,24 2,52-9,58 |
8,10 5,00-9,66 |
8,61 6,80-10,43 |
10,84 6,22-13,52 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
1 месяц |
10,70 7,63-12,04 |
8,68 5,58-10,58 |
7.71 5,83-10,67 |
10,27 8,68-15,8
|
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
‹0,05 |
3 месяца |
10,23 8,06-12.89 |
10,90 10,32-12,88 |
8,62 6,19-11,31 |
10,43 6,82-12,68 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
Р1 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Р2 |
›0,05 |
‹0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Р3 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Примечание: (здесь и далее обозначения аналогичные)
p I-II - статистически обоснованные различия между I и II группами;
p I-III - статистически обоснованные различия между I и III группами;
pII-III - статистически обоснованные различия между II и III группами.
p 0-1 - статистически обоснованные различия между контрольной и I группами;
p 0-2 - статистически обоснованные различия между контрольной и II группами;
p 0-3 - статистически обоснованные различия между контрольной и III группами.
Р1 - статистически обоснованные различия между показателями крови пуповины и в 1 месяц;
Р2 - статистически обоснованные различия между показателями крови пуповины и в 3 месяца;
Р3 - статистически обоснованные различия между показателями в 1 месяц и 3 месяца.
Нами не выявлена статистически достоверная связь между концентрацией метаболитов NO в сыворотке крови и степенью тяжести перинатального гипоксически-ишемического поражения ЦНС в клинических группах.
В динамике наблюдения статистически достоверное увеличение содержания NOх выявлено у детей 2 группы при сравнении показателей крови пуповины и в 3 месяца.
Анализ активности NO-синтазы в крови у детей разных групп выявил следующие особенности (табл. 2). У обследованных детей 3 группы в возрасте 3-х месяцев отмечается статистически достоверное снижение содержания NO-синтазы по сравнению с показателями детей контрольной группы (р<0,05). Cопоставление результатов значений NO-синтазы у детей наблюдаемых групп не отличалось от показателей контрольной группы в другие возрастные периоды.
Таблица 2
Содержание NO-синтазы в сыворотке крови детей с перинатальным поражением ЦНС с учётом сроков возникновения и тяжести церебральных нарушений (медиана, нижний-верхний квартили мкмольл).
Сроки наблюдения |
I группа (n=8) |
II группа (n= 19) |
III группа (n= 18) |
Конт-рольная группа (n= 15) |
p I-II |
p I-III |
p II-III |
р 0-1 |
р 0-2 |
р 0-3 |
При рождении |
18,0 9,32-25,30 |
29,30 10,66-39,30 |
15,32 11,30-17,30 |
21,35 8,3-24,9 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
1 месяц |
23,30 13,99-35,30 |
24,97 14,70-32,63 |
13,99 12,65-19,65 |
23,8 11,7-33,8 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
3 месяца |
15,32 14,99-20,32 |
11,68 9,99-14,68 |
24,00 9.99-34,63 |
21,9 15,1-28,3 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
‹0,05 |
Р1 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Р2 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
- |
- |
- |
- |
- |
-- |
Р3 |
›0,05 |
‹0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Следует отметить, что в динамике наблюдения у детей с ЦИ I степени в возрасте 3 месяцев отмечено существенное снижение активности NO-синтазы по сравнению с показателями первого месяца жизни (р<0,05). В других группах достоверных отличий выявлено не было.
Показатели пероксинитрита (ОNOO-) в сыворотке крови у детей обследованных групп отражены в таблице 3. Так, у новорожденных с проявлениями ЦИ II-III степени тяжести сывороточная концентрация ОNOO- была достоверно выше показателей контрольной группы (р<0,05). У детей с ЦИ I степени в возрасте 3-х месяцев отмечалось статистически достоверное увеличение содержания пероксинитрита в сыворотке крови по сравнению с данными контрольной группы (р<0,05).
Таблица 3
Содержание пероксинитрита в сыворотке крови детей с перинатальным поражением ЦНС с учётом сроков возникновения и тяжести церебральных нарушений (медиана, нижний-верхний квартили нмольмг).
Сроки наблюдения |
I группа (n=8) |
II группа (n= 19) |
III группа (n= 18) |
Контрольная группа (n= 15) |
p I-II |
p I-III |
p II-III |
р 0-1 |
р 0-2 |
р 0-3 |
При рождении |
109,52 73,21-132,14 |
114,88 98,81-150,60 |
146,73 115,48-171,43 |
100,7 85,22-137,54
|
›0,05 |
‹0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
‹0,05 |
1 месяц |
143,75 119,94-183,04 |
152,98 122,62-189,29 |
122,02 91,07-135,71 |
112,3 99,4-131,55 |
›0,05 |
›0,05 |
‹0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
3 месяца |
102,09 93,37-130,06 |
186,9 152,38-213,10 |
122,62 75,60-186,31 |
109,7 94,86-127,62
|
‹0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
‹0,05 |
›0,05 |
Р1 |
‹0,05 |
‹0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Р2 |
›0,05 |
‹0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Р3 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
›0,05 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
При этом сывороточная концентрация ОNOO- у новорожденных 1 группы оказалась значительно ниже по отношению к показателям 3 группы (р<0,05). В возрасте 1 месяца жизни максимальные значения ОNOO- обнаружены в крови у пациентов с ЦИ I степени. Эти показатели достоверно отличались от результатов, полученных у детей с ЦИ II степени (3 группа). Следует отметить, что у детей II группы в возрасте 3-х месяцев жизни величина сывороточной концентрации ОNOO- была значительно выше по сравнению с I группой (р<0,05), но не отличалась от значений у пациентов III группы.
Наблюдение в динамике показало, что у детей 1 группы показатели ОNOO- существенно увеличивались в возрасте 1 месяца (по сравнению с показателями крови пуповины), а в 3 месяца жизни приближались к исходным. У детей II группы в возрасте 1 месяца жизни отмечался рост концентрации ОNOO- по сравнению с показателями крови пуповины (р<0,05), достигая максимума в 3 месяца жизни (р<0,05). В динамике наблюдения у детей III группы отличий не выявлено как в 1, так и в 3 месяца жизни.
Обсуждение
Согласно современным представлениям, нейродеструкция ишемического генеза сопровождается развитием сложных патобиохимических каскадов в нейроне - нарушением энергетического метаболизма, развитием трансмиттерного аутокоидоза, формированием стойкой митохондриальной дисфункции, сопровождающейся гиперпродукцией активных форм кислорода и азота.
При сопоставлении результатов исследования в возрастной динамике выявлено повышение уровня метаболитов оксида азота только у детей с церебральной ишемией I степени (2 группа) в 3-х месячном возрасте по сравнению с данными крови пуповины. Можно полагать, что увеличение у последних продукции NO в этом периоде обусловлено не повышением активности NO-синтазы (селективного фермента синтеза NO), так как, по нашим данным, имело место снижение ее активности в 2 раза как относительно контрольных значений, так и по сравнению с данными в возрасте 1 месяца жизни ребенка. Эти результаты свидетельствуют о том, что у детей с церебральной ишемией I степени в 3-х месячном возрасте повышение продукции оксида азота осуществляется без участия кислорода, поскольку NO-синтаза является кислородзависимым ферментом [3]. В этом случае, по-видимому, участвует нитритредуктазный путь синтеза NO, чего не наблюдается у детей со II и III степенью ишемии (3 группа). Выявленное увеличение NO у детей 2 группы, очевидно, может быть источником пероксинитрита, образующегося в результате взаимодействия оксида азота с О2-, что и наблюдалось у детей данной группы [4].
Обращает на себя внимание тот факт, что наиболее значимые изменения ангиогенных соединений обнаружены у детей 2 группы в 3-х месячном возрасте. Модификация баланса биоактивных регуляторов оксида азота и активности NO-синтазы, наряду с отклонениями в продукции пероксинитрита, в сыворотке крови детей данной группы является подтверждением метаболических нарушений, развивающихся к этому возрасту. Из представленных в таблицах данных следует, что изменения в содержании изученных клеточных регуляторов у пациентов, как угрожаемых по развитию ПП ЦНС (I группа), так и с церебральной ишемией I,II-III степенью тяжести (2 и 3 группы), касаются, прежде всего, пероксинитрита. Так, при рождении высокое содержание пероксинитрита в крови пуповины имело место у новорожденных со II и III степенью ишемии, в то время как в возрасте 1 месяца этот показатель был больше у пациентов с I степенью ишемии, чем со II и III степенью ишемии в 3-х месячном возрасте, когда уровень ONOO- оказался выше относительно данных у детей с угрозой развития ПП ЦНС.
Следует отметить, что выявленное повышение ОNOO- у новорожденных 3 группы (ЦИ II и III степени) в крови пуповины сочеталось с более тяжелыми клиническими проявлениями ПП ЦНС. У пациентов с легкой степенью ЦИ при рождении отмечено нормальное содержание пероксинитрита, при этом клинические проявления ППЦНС были минимальны. Однако в возрасте 3 месяцев у данных детей этот показатель оказался повышенным относительно данных как 1, так и 3 групп. Обнаруженные изменения содержания пероксинитрита в сыворотке крови у наблюдаемых детей свидетельствуют о том, что, вероятнее всего, дети 2 группы своевременно не получили адекватной патогенетической терапии, в отличие от детей 3 группы с проявлениями ЦИ II-III степени.
Поскольку изменения содержания пероксинитрита выявляются еще на доклинической стадии ППЦНС, он может служить не только маркером данного заболевания, но и критерием адекватности лечения.
Рецензенты:
Бережанская Софья Борисовна, д-р мед. наук, профессор, главный научный сотрудник педиатрического отдела ФГБУ "Ростовский НИИ акушерства и педиатрии" Минздрава России, г. Ростов-на-Дону.
Летифов Гаджи Муталибович, д-р мед. наук, профессор, и.о. заведующего кафедрой педиатрии с курсом неонатологии ФПК ППС ГБОУ ВПО РостГМУ Минздрава России, г. Ростов-на-Дону.