Особенности спектра сывороточных антител к антигенам нервной ткани при болезни Паркинсона

Автор: Гончарова Зоя Александровна, Колмакова Т.С., Оксенюк О.С., Моргуль Е.В., Гельпей М.А., Власова Н.Д., Калмыкова Ю.А.

Журнал: Саратовский научно-медицинский журнал @ssmj

Рубрика: Физиология

Статья в выпуске: 1 т.15, 2019 года.

Бесплатный доступ

Цель: поиск маркеров ранней диагностики и предикторов течения заболевания путем мультипараметрической оценки иммунобиохимических показателей, отражающих состояние микроструктур нервной системы при БП. Материал и методы. В исследование включены 54 пациента основной группы с диагнозом «болезнь Паркинсона (БП)», установленным по критериям Международного общества по изучению расстройств движений (MDS) 2015 г., и 6 пациентов группы контроля. Методом ИФА оценивали профили иммунореактивности естественных регуляторных аутоантител (ауто-АТ) в сыворотке крови с помощью тест-наборов «ЭЛИ-П-Комплекс». Проведена оценка следующих показателей: AT к белкам NF-200, GFAP, S100, к ОБМ, к бета-эндорфину, к воль-тажзависимому Са2+-каналу, к Н-холинорецепторам, к глутаматным, дофаминовым, серотониновым, опиатным, ГАМК-рецепторам. Результаты. Проведенное исследование выявило у обследованных больных существенные аномалии профилей ауто-АТ. Заключение. Полученные данные о различии спектра ауто-АТ в зависимости от продолжительности заболевания и выявленные зависимости с основными характеристиками заболевания могут быть использованы для ранней диагностики и для прогноза течения БП.

Еще

Аутоантитела, болезнь паркинсона, немоторные симптомы

Короткий адрес: https://sciup.org/149135246

IDR: 149135246

Текст научной статьи Особенности спектра сывороточных антител к антигенам нервной ткани при болезни Паркинсона

1 Введение. Болезнь Паркинсона (БП) — нейро-дегенеративное заболевание, при котором гибнут клетки мозга, продуцирующие дофамин, что приводит к замедленности движений, тремору, ригидности мышц, потере равновесия и большому спектру недвигательных расстройств.

На сегодняшний день обращает на себя внимание увеличение распространенности заболевания. По данным эпидемиологического исследования, в Ростове-на-Дону распространенность возросла с 56,4 (2013 г.) до 59,9 случая (2015 г.) на 100 тыс. населения (р<0,05), что связано не только с истинным увеличением количества лиц, страдающих БП, но и с повышением качества диагностики, а также с оптимизацией организации специализированной медицинской помощи [1]. Немоторные симптомы (НМС) нередко опережают появление двигательных расстройств, а также оказывают существенное влияние на качество жизни пациентов [2].

Имеется множество работ, подтверждающих, что индуцирующие клиническую картину БП нейроде-генеративные изменения в черной субстанции (ЧС) сопровождаются нейровоспалением, ключевую роль в котором играют активированные микроглиоциты [3, 4].

При БП наблюдается усиление эндогенной интоксикации, маркером которой является спектр молекул средней массы (МСМ) [5]. Накопление МСМ является не только признаком наличия эндогенной интоксикации, но и фактором, усугубляющим течение заболевания [6].

Альфа-синуклеин (АС) играет ведущую роль в инициации и прогрессировании паркинсоноподобной нейродегенерации, поскольку он может индуцировать высокую нейротоксичность различными путями, такими как воспаление, окислительный стресс и нарушения аутофагии [7].

Ранее выявленный факт, что чрезмерно продуцируемый или посттрансляционно модифицированный АС может выделяться нейронами в межклеточную среду и запускать провоспалительную активацию окружающих микроглиоцитов [8], позволяет предположить, что этот белок может играть ключевую роль в патогенетическом механизме сопряжения процессов нейровоспаления и нейродегенерации.

В современной литературе встречаются отдельные работы, посвященные нарушениям некоторых иммунобиохимических показателей у пациентов с БП [9]. По данным зарубежных исследований, при БП имеются генетически детерминированные нарушения иммунной системы, в результате чего клетки начинают вырабатывать антигены, которые, в свою очередь, активируют регуляторные Т-лимфоциты и запускают механизм аутоиммунного повреждения. Действительно, в крови пациентов с БП обнаружены антитела к АС [10].

Исследовательская группа во главе с Д. Зульце-ром (2017) собрала образцы крови у 67 человек с БП и 36 здоровых людей. Иммунные клетки были извлечены из образцов и смешаны с частями белка АС. Т-клетки людей с БП реагировали на присутствие АС в гораздо большей степени, чем те, которые были собраны из контрольной группы. Опираясь на полученные результаты, исследователи предполагают, что БП может иметь признаки аутоиммунного заболе-

вания, при котором иммунная система неправильно атакует собственные клетки организма [11].

Все больше данных указывают, что аутоиммунизация вызывает нейрональную демиелинизацию, повреждение аксонов, потерю синапсов и дальнейшую нейродегенерацию [12]. По мнению T. Kawai и S. Akira (2006), воспаление является одним из первых и наиболее заметных событий в этом хроническом процессе [13], который может длиться десятилетие или два, после чего происходит накопление повреждения нейронов, что в итоге приводит к необратимой нейродегенерации. Когда начинается аутоиммунизация, высвобождается большое количество цитокинов, некоторые из которых дополнительно рекрутируют иммунные клетки, чтобы непрерывно атаковать нейроны и нервные волокна [14, 15]. В целом нейроде-генеративные заболевания необратимы, что может быть связано с хронической аутоиммунной трансформацией патологии. Таким образом, предполагается, что БП, как одно из наиболее распространенных нейродегенеративных расстройств, также может быть аутоиммунным заболеванием [16].

Необходимы дополнительные исследования, чтобы узнать о взаимодействиях между иммунными клетками и альфа-синуклеином. Улучшение понимания этих взаимодействий может привести к информации о прогрессировании заболевания, а также о потенциальных связях с другими нейродегенератив-ными нарушениями.

Система естественных аутоантител (ауто-АТ) является основой функционирования иммунной системы человека. По современным представлениям, ауто-АТ есть всегда и при физиологических, и при патологических процессах, а их содержание отражает динамические изменения в организме человека. Комплексное исследование защитных систем организма при БП является актуальным для лучшего понимания механизмов развития заболевания и поиска более эффективной патогенетическойтерапии.

Цель: поиск маркеров ранней диагностики и предикторов течения заболевания путем мультипараме-трической оценки иммунобиохимических показателей, отражающих состояние микроструктур нервной системы при БП.

Материал и методы. В исследовании приняли участие 54 пациента основной группы с диагнозом БП и 6 лиц группы контроля. Стадию заболевания устанавливали по шкале Хен — Яра. Степень тяжести двигательных расстройств определяли Унифицированной рейтинговой шкалой БП (UPDRS). Когнитивные функции оценивали по Монреальской шкале когнитивной оценки (MоCA). Оценку выраженности тревоги и депрессии производили по Госпитальной шкале тревоги и депрессии. Для выявления и оценки НМС использовались опросник НМС (NMSS) и анкета НМС (PDNMS Questionnaire).

С помощью твердофазного ИФА определяли профили иммунореактивности естественных регуляторных аутоантител в сыворотке крови с помощью тест-наборов «ЭЛИ-П-Комплекс» («Иммункулус», Москва, Россия). Проведена оценка следующих показателей: АТ к NF-200, GFAP, S100, к ОБМ, к вольтажзависи-мому Са2+-каналу, к Н-холинорецепторам, к глутаматным, дофаминовым, серотониновым, опиатным рецепторам, к ГАМК-рецепторам, к бета-эндорфину.

Содержание МСМ определяли по методу Н. И. Габриэлян, В. И. Липатова [17] при трех длинах волн: 254 нм (МСМ254), 260 нм (МСМ260) и 280 нм (МСМ280).

Пациенты были ознакомлены с целью и основными положениями исследования, после чего подписали согласие на участие. Данное исследование одобрено локальным этическим комитетом (протокол №17/17 от 2017 г.). Статистический анализ проводили в программе MS Excel 2010. Характер распределения данных оценивали с помощью критерия Шапиро — Уилка. Достоверность различий определяли по критерию Манна — Уитни (U-критерий). Для оценки взаимосвязи между отдельными показателями использовали корреляционный анализ с расчетом параметрического коэффициента Пирсона или непараметрического коэффициента корреляции Спирмена. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимался равным 0,05. Для описания признаков с распределением, отличным от нормального, результаты представлены в виде Ме [Q1; Q3], где Me — медиана, Q1 и Q3 — первый и третий квартили.

Результаты. Аномалии профилей сывороточной иммунореактивности, обусловленные исследованными ауто-АТ, обнаружены у большинства пациентов (96,4%). У 51,8% пациентов выявлены отклонения более чем по пяти показателям ауто-АТ. Аномалии содержания ауто-АТ к специфическому белку аксонов NF-200, к белку S100 и к β-эндорфину выявлялись наиболее часто (в 55,4; 51,8 и 48,2% случаев соответственно).

Наблюдали достоверные отличия профилей иммунореактивности у пациентов с поздней стадией заболевания и у лиц контрольной группы по следующим показателям ауто-АТ: к белкам S100, к воль-тажзависимому Са2+-каналу, к Н-холинорецепторам, к дофаминовым рецепторам и к β-эндорфину (U=45, U=50, U=51, U=22,5, U=42 соответственно; p=0,01). На ранней стадии установлены существенные различия уровня ауто-АТ к дофаминовым рецепторам по сравнению с контрольной группой (U=3, р=0,01).

Анализ связи выраженности отклонения ауто-АТ с основными клиническими характеристиками заболевания выявил значимую корреляцию уровня ауто-АТ к серотониновым и к ГАМК-рецепторам с выраженностью НМС (r=0,364 и r=0,271 соответственно), а также ауто-АТ к ГАМК-рецепторам с продолжительностью заболевания (r=0,306).

При разделении пациентов на две группы по продолжительности заболевания (менее 5 лет и более 5 лет) выявлены следующие зависимости: при малой длительности заболевания с выраженностью НМС коррелировали уровни ауто-АТ к белку ОБМ (специфическому белку миелиновых оболочек) и к вольтажзависимому Са2+-каналу (r=0,4 в обоих случаях); при большей длительности выраженность когнитивных нарушений по шкале МоСА значимо коррелировала с уровнями ауто-АТ к серотониновым, ГАМК-рецепторам, к вольтажзависимому Са2+-каналу и к белку GFAP (r=0,6, r=0,5, r=0,4, r=–0,6 соответственно).

Выявлены значимые различия МСМ всех спектров у пациентов и у лиц контрольной группы: МСМ254 (U=5,5); МСМ260 (U=34); МСМ280 (U=98); p±0,01.

При разделении пациентов на две группы в зависимости от продолжительности заболевания в группе со стажем болезни более 5 лет наблюдались значимые корреляции спектров МСМ254 и МСМ260 с выраженностью моторных нарушений (по шкале UPDRS) и показателями ауто-АТ к NF-200, бета-эндорфину (таблица).

Корреляции молекул средней массы (МСМ), выявленные в группе с большей длительностью заболевания (р=0,05)

Корреляты

МСМ254 нм

МСМ260 нм

МСМ280 нм

UPDRS, всего

–0,437

–0,442

Не выявлено

NF200

–0,657

–0,584

Не выявлено

beta-Endorphine

0,51

0,507

Не выявлено

Обсуждение. У пациентов с БП выявлены значимые аномалии содержания ауто-АТ, обеспечивающих регуляцию самых разных молекулярно-клеточных процессов, в том числе играющих роль в функциональном сопряжении нервной и иммунной систем. У большинства пациентов выявлено повышение уровней ауто-АТ, что может отражать как дегенеративные, так и воспалительные процессы в нервной системе.

Учитывая выявленные в данном исследовании изменения в содержании ауто-АТ к NF-200, MBP и к вольтажзависимому Са2+-каналу, моторные проявления БП, связанные с мышечной ригидностью, могут иметь как центральное, так и периферическое происхождение.

Известно, что чрезмерная выработка ауто-АТ является в большинстве случаев ответом на аномалии со стороны соответствующих антигенов. Намного реже наблюдается первичное, не обусловленное нуждами организма, а патогенное повышение определенных ауто-АТ, что приводит к иммунометаболи-ческим нарушениям разной степени выраженности [18].

Выявленные значимые различия МСМ всех спектров у пациентов и у лиц контрольной группы свидетельствуют о наличии эндогенной интоксикации при БП, но в то же время данный показатель никак не изменяется в зависимости от продолжительности заболевания. Возможно, наличие эндогенной интоксикации могло бы служить биомаркером БП на доклинической стадии болезни.

Заключение. Анализ данных литературы и результаты, полученные на данном этапе нашего исследования, свидетельствуют об участии аутоиммунных процессов в патогенезе и развитии БП. Полученные сведения о различии спектра ауто-АТ в зависимости от продолжительности заболевания и выявленные корреляции с основными характеристиками заболевания указывают на перспективность продолжения данного исследования, основной целью которого является разработка маркеров ранней диагностики и предикторов течения БП.

Список литературы Особенности спектра сывороточных антител к антигенам нервной ткани при болезни Паркинсона

  • Гончарова 3.A., Рабаданова E.A., Гельпей M.A. Эпи демиологический анализ болезни Паркинсона в Ростове-на-Дону. Саратовский научно-медицинский журнал2017; 13 (1): 135-9
  • Черникова И. В., Гончарова З.А.,Хадзиева Х.И. и др. Клинические предикторы болезни Паркинсона. Кубанский научный медицинский вестник 2015; 3 (152): 134-9
  • Gao НМ, Hong JS. Why neurodegenerative diseases are progressive: uncontrolled inflammation drives disease progression. Trends Immunol 2008; 29 (8): 357-65
  • Hirsch EC, Hunot S. Neuroinflammation in Parkinson's disease: a target for neuroprotection? Lancet Neurol 2009; 8 (4): 382-97.
  • Smirnova LP, Ivanova SA, Krotenko NV, et al. The State of the Antioxidant System during Therapy of Patients with Multiple Sclerosis. Biochemistry (Moscow) Supplement. Series B: Bio-medical Chemistry 2011; 5 (1): 15-8
  • Гончарова 3.A., Колмакова ТС, Гельпей М.А. Альфа-синуклеин и ферменты оксидантного стресса как биомаркеры болезни Паркинсона. Нейрохимия 2017; 34 (2): 99-107
  • Klegeris A, Pelech S, Giasson Bl, et al. Alpha-synuclein activates stress signaling protein kinases in THP-1 cells and microglia. Neurobiol Aging 2008; 29 (5): 739-52
  • Бочаров E.B., Крыжановский Г. H., Полещук В. В. и др. Нарушение иммунной и антиоксидантной защиты при болезни Паркинсона. Патогенез 2012; 10(1): 34-8
  • Matheoud D, Sugiura A, Bellemare-Pelletier A, et al. Parkinson's Disease-Related Proteins PINK1 and Parkin Repress Mitochondrial Antigen Presentation. Cell 2016; 166: 314-27
  • Sulzer D, et al. T-cells of Parkinson's disease patients recognize alpha-synuclein peptides. Nature June 21, 2017: 116-21
  • Junker A, Bruck W. Auto-inflammatory grey matter lesions in humans: cortical encephalitis, clinical disorders, experimental models. Curr Opin Neurol 2012; (25): 349-57
  • Kawai T, Akira S. Innate immune recognition of viral infection. Immunol 2006; (7): 131-7
  • Doecke JD, Laws SM, Faux NG, et al. Blood-based protein biomarkers for diagnosis of Alzheimer disease. Arch Neurol 2012; (69): 1318-25
  • Patejdl R, Zettl UK. Spasticity in multiple sclerosis: contribution of inflammation, autoimmune mediated neuronal damage and therapeutic interventions. Autoimmun Rev 2017; (16): 925-36
  • JiangT, LiG, XuJ, etal. The Challenge of the Pathogenesis of Parkinson's Disease: Is Autoimmunity the Culprit? Front Immunol, 27 September 2018 URL: 10.3389/fim-mu.201 8.02047
  • DOI: 10.3389/fim-mu.2018.02047
  • Габриэлян Н.И., Липатова В. И. Опыт использования показателя средних молекул в крови для диагностики нефрологических заболеваний у детей. Лабораторное дело 1984; (3): 138-40
  • Полетаев А. Б. Физиологическая иммунология (естественные аутоантитела и проблемы наномедицины). М.: МИКЛОШ, 2010: 220 с.
  • Иванова С. А., Алифирова B.M., Семке А. В. и др Клинико-диагностическое значение молекул средней массы у больных психическими и неврологическими расстройствами: пособие для врачей. Томск, 2010; 32 с.
Еще
Статья научная