Протеазно-антипротеиназная активность крови у больных инфарктом мозга
Автор: Измайлова Н.А., Зорина Р.М., Чеченин А.Г.
Журнал: Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины @cardiotomsk
Рубрика: Клинические исследования
Статья в выпуске: 3-2 т.23, 2008 года.
Бесплатный доступ
Целью настоящего исследования было определение концентраций в сыворотке крови: плазмина (ПЛ), альфа2-макроглобулина (МГ), альфа1-антитрипсина (АТ), циркулирующих комплексов плазмин/макроглобулин (ПЛ/МГ), уровня фибриногена (ФГ) и скорости фибринолиза (ФЗ) для изучения их роли в патогенезе гетерогенных подтипов инфаркта мозга. Исследованы образцы сыворотки 56 больных ин- фарктом мозга в бассейне средней мозговой артерии и 38 здоровых людей в качестве контроля. Уровни ПЛ, МГ и АТ определялись методом ракетного иммуноэлектрофореза, уровень комплексов - методом иммуноферментного анализа. Выявлено значительное повышение уровней ПЛ и комплексов ПЛ/МГ во всех патогенетических подтипах инфаркта мозга по сравнению с контролем. Концентрация АТ практически не отличалась от контроля. Уровень МГ был статистически значимо выше в кардиоэмболическом подтипе инсульта и ниже - в лакунарном подтипе в сравнении с контролем. Полученные данные могут быть использованы для дальнейшего изучения патогенеза различных подтипов инфаркта мозга.
Плазмин, альфа2-макроглобулин, специфические комплексы плазмин/макроглобулин, гетерогенные подтипы инфаркта мозга
Короткий адрес: https://sciup.org/14918899
IDR: 14918899
Текст научной статьи Протеазно-антипротеиназная активность крови у больных инфарктом мозга
Актуальность изучения сосудистых заболеваний головного мозга обусловлена тем, что они являются острейшей медико-социальной проблемой и наносят огромный экономический и социальный ущерб обществу [1, 3]. Особое место среди них занимает церебральный инсульт в связи с высоким уровнем летальности, значительной инвалидизацией и социальной дезадаптацией пациентов [1, 8, 9]. По данным ВОЗ, в прошедшем десятилетии от церебрального инсульта умерло более 5 млн. человек, а из 15 млн. выживших более 80% остались инвалидами [8, 9].
Инсульт является исходом различных по характеру патологических состояний системы кровообращения сосудов, сердца и крови. Одним из центральных звеньев патофизиологии ишемического цереброваскулярного эпизода, независимо от причин и механизмов его развития, являются гемостатическая активация с изменением реологических свойств крови и эндотелиальная дисфункция вплоть до развития тромбоза. Основную роль в регуляции гемостаза играет равновесная система: протеиназы (гидролазы) и их ингибиторы. Протеиназы, лизируя соответствующий субстрат, регулируют как свертывание крови, так и ее фибринолиз. Количество и активность протеиназ зависят от уровня соответствующих ингибиторов, которые в свою очередь подразделяются на две группы: макроглобулинов и серпинов [2, 7, 10]. Основным представителем группы макроглобулинов является альфа2-макроглобулин, серпинов – аль-фа1-антитрипсин [10].
Однако в настоящее время отсутствуют четко сформулированные представления о балансе в системе протеиназы – ингибиторы при острой ишемии мозга.
Целью настоящего исследования явилось изучение протеазно – антипротеиназной системы крови при инфаркте мозга.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Обследовано 56 пациентов с ишемическим инсультом в бассейне средней мозговой артерии в острейшем периоде. 38 здоровых мужчин и женщин составили группу контроля. В обеих группах преоблада-24
ли мужчины. В группе инфаркта мозга – 25 женщин, средний возраст которых составил 60,0±1,8, и 31 мужчина (средний возраст 57,8±2,1). В контрольной группе – 16 женщин (средний возраст 56,5±1,4) и 22 мужчины (средний возраст 55,9±2,9).
Неврологический дефицит оценивали в баллах по шкале Оргогозо. Общеклиническое обследование включало электрокардиографию, холтеровское мониторирование ЭКГ, ЭХО-ЭГ, КТ головного мозга, исследование коагулограммы, липидного спектра сыворотки крови и глазного дна. Всем больным проводили дуплексное сканирование экстракраниальных сосудов на сканере ACUSON 128 XP-10 линейным датчиком по общепринятой методике. Исследовали общие сонные, наружные и внутренние сонные и позвоночные артерии с целью выявления атеросклеротических изменений в сосудистой стенке.
Скрининг – исследование системы гемостаза заключалось в определении спонтанного эуглобулинового фибринолиза. Результат выражался в минутах. В норме время спонтанного лизиса эуглобулинов составляет 180-240 мин. Укорочение времени лизиса свидетельствует об активации, а удлинение – об угнетении фибринолиза. Определение фибриногена в плазме проводилось весовым методом. Нормативный показатель – 2-4 г/л. Кровь для иммунологического исследования забиралась утром из локтевой вены в объеме 7мл и центрифугировалась при 1500 об/мин. Плазму сливали в две пластиковые пробирки и хранили при температуре –20° C, не допуская размораживания.
Содержание плазмина (ПЛ), альфа-2-макрогло-булина (МГ) и альфа-1-антитрипсина (АТ) в сыворотке крови определяли методом низковольтного ракетного иммуноэлектрофореза с использованием моноспецифических антисывороток против данных белков [5].
Для количественного определения комплексов плазмин/плазминоген- альфа-2-макроглобулин (ПЛ-МГ) использовали иммуноферментный анализ [4]. Однако, в отличие от оригинальной методики, мы использовали разведение образцов в 40 раз, а также внешнюю калибровку, где в качестве первичных антител служили высокоочищенные антитела против ПЛ человека в концентрации 10 мг/л, а в качестве калибратора – высокоочищенный макроглобулин в давятиступенчатом разведении от 1 мкг/мл. В качестве вторичных антител как для образцов, так и для калибровки использовался коньюгат Fc фрагментов IgG с пероксидазой хрена, изготовленной согласно описанной ранее методике [4]. Разница фоновых значений между калибровкой и опытными образцами исключалась путем математического пересчета.
Полученные результаты были обработаны при помощи пакета программ SPSS 12. Проверка нормальности распределения количественных признаков проводилась по критерию Колмогорова-Смирнова, парное межгрупповое сравнение показателей – по U-критерию Манна-Уитни. Общее межгрупповое различие оценивалось при помощи критерия Крускала-Уоллиса. Корреляционный анализ внутри групп проводился с расчетом коэффициентов ранговой корреляции Спирмена. Критическое значение уровня значимости – 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Анамнестические сведения и совокупность клинических данных позволили квалифицировать инсульт как атеротромботический у 16 пациентов, кардиоэмболический у 15, лакунарный у 13 пациентов и по типу гемореологической микро-окклюзии – у 12 пациентов. Среднее значение по шкале Ор-гогозо в кардиоэмболическом подтипе составило 42,3±2,8 балла, в атеротромботическом подтипе – 45±3,0 балла. Наименее выраженные проявления инфаркта мозга выявлены в лакунарном подтипе – 73,5±3,4 балла. В острейшем периоде инсульта по типу гемореологической микроокклюзии средний балл по шкале Оргогозо – 72,7±4,2 балла.
Концентрации плазмин/плазминогена, альфа2-макроглобулина, альфа1-антитрипсина, специфических комплексов ПЛ/МГ, уровень фибриногена и скорость фибринолиза в крови больных при различных патогенетических вариантах инфаркта мозга представлены в табл. 1.
При изучении альфа2-макроглобулина в гетерогенных подтипах инфаркта мозга нами установлено, что существенные изменения в его сывороточном содержании имелись только в кардиоэмболическом и лакунарных подтипах. При кардиоэмболическом подтипе отмечался максимально высокий уровень альфа-2макроглобулина в сравнении с контролем (р=0,04) и, напротив, при лакунарном подтипе ишемии мозга концентрация белка была снижена, осо- бенно в сравнении с кардиоэмболическим (р=0,007) и с гемореологическим (р=0,002) подтипами. Необходимо отметить, что высокий уровень белка у больных с кардиоэмболическим подтипом соответствовал наиболее грубой неврологической симптоматике, в то время как при лакунарном инсульте минимально выраженный неврологический дефицит сочетался с низкой концентрацией белка в крови.
Уровень альфа1- антитрипсина в крови больных не зависел от патогенетического подтипа инфаркта мозга и не отличался от такового здоровых лиц.
Концентрация плазмин/плазминогена, независимо от подтипа инфаркта мозга, была значимо выше контрольного показателя (р<0,001), однако самая высокая концентрация плазмина была в подгруппе инфаркта по типу гемореологической микроокклюзии, самая низкая – в атеротромботическом, между ними выявлено значимое различие (р=0,04).
Содержание комплексов ПЛ/МГ во всех патогенетических подтипах инфаркта мозга было статистически значимо выше, чем в группе контроля.
Уровень фибриногена при гемореологическом инфаркте был значимо выше такового группы контроля и всех остальных подтипов. В крови больных инфарктом мозга атеротромботического и лакунарного подтипов содержание ФГ было также статистически значимо выше контрольных значений (р=0,01; р=0,045 соответственно), в то время как при кардиоэмболическом инфаркте мозга уровень фибриногена не отличался от такового у здоровых лиц.
Скорость фибринолиза у больных гемореологическим инсультом была статистически значимо ниже таковой группы контроля и других подтипов инфаркта мозга (р<0,001).
Таким образом, наиболее выраженный неврологический дефицит в кардиоэмболическом подтипе
Таблица 1
Показатели протеазно-антипротеиназной системы крови при инфаркте мозга
Показатель |
Атеротромботи-ческий (16) |
Кардиоэмболический (15) |
Лакунарный (13) |
Гемореологический (12) |
Контроль (38) |
Макроглобулин г/л |
1,8±0,1 |
2,3±0,2 * ** |
1,6±0,1 * |
2,0±0,1 |
1,9±0,1 |
Антитрипсин г/л |
2,9±0,1 |
2,5±0,2 |
2,6±0,2 |
2,4±0,2 |
2,7±0,1 |
Плазмин мкг/мг |
84,8±3,5 * *** |
93±7,9 * |
91,7±5,4 * |
104,9±7,2 * |
63,8±3,4 |
Плазмин/макро-глобулин мкг/мг |
1,4±0,1 * |
1,5±0,1 * |
1,4±0,1 * |
1,4±0,1 * |
0,6±0,1 |
Фибриноген г/л |
3,5±0,2 * **** |
3,1±0,1 **** |
3,5±0,3 **** |
5,3±0,1 * |
3,0±0,1 |
Фибринолиз мин |
210±12,3 **** |
198,3±18,1 **** |
190,7±11,3 **** |
298,3±8,8 * |
207,9±4,8 |
Пояснения к таблице: в скобках (n) указано количество обследованных. Данные представлены как M±SЕМ, где М – выборочное среднее, SEM – стандартная ошибка среднего. Звездочками отмечены статистически значимые (р<0,05) различия показателей: * в сравнении с контролем, ** МГ между лакунарным и кардиоэмболическим инсультами, *** между атеро-тромботическим и гемореологическим подтипами, **** между гемореологическим инсультом и остальными подтипами.
сопровождался максимально высокими концентрациями плазмин/плазминогена, специфических комплексов ПЛ/МГ, а также альфа-2-макроглобули-на, при неизменной фибринолитической активности. По всей вероятности, при данном подтипе инфаркта мозга происходит накопление макроглобулина, плазмина и его комплексов в крови вследствие нарушения утилизации из-за блокирования рецепторов эн-доцитоза. В целом патогенетическая картина в острейшем периоде сходна с таковой при аутоиммунных заболеваниях (ревматоидный артрит и системная красная волчанка), при которых наблюдается срыв регуляторных механизмов на генетическом и гормональном уровнях, что выражается в неконтролируемом биосинтезе цитокинов, аутоантител и белков острой фазы [5].
При лакунарном инфаркте выраженность неврологических проявлений минимальна и значимо ниже, чем при атеротромботическом и кардиоэмболическом инфарктах. При этом уровень макроглобулина был также статистически значимо ниже, чем в кардиоэмболическом и гемореологическом инфарктах, при практически неизменных показателях скорости фибринолиза. Возможно, в данном случае снижение макроглобулина происходит из-за возросшего его потребления, как это наблюдается при классических воспалительных процессах [7]. Повышение уровня плазмин/плазминогена и его специфических комплексов с макроглобулином, по всей вероятности, происходит за счет его активной формы – плазмина, так как фибринолитическая активность крови остается неизменной, при этом повышение концентрации фибриногена близко к пределу статистической значимости (р=0,045). Характер изменений острофазовых белков – снижение макроглобулина, повышение плазмина и их комплексов при относительно неизменных показателях свертывания крови – позволяет сделать вывод, что течение лакунарного подтипа инфаркта мозга сходно с классической воспалительной реакцией.
Известно, что церебральный инфаркт, протекающий по типу гемореологической окклюзии микро-циркуляторного русла, развивается в условиях гипервязкости, гиперфибриногенемии и увеличения агрегационной активности форменных элементов крови. Нами установлено, что неврологические проявления инфаркта при этом выражены умеренно. Уровни плазмин/плазминогена и специфических комплексов в этом подтипе также значимо повышаются в остром периоде. Однако в данном случае повышение плазмина происходит, по всей вероятности, за счет его неактивной формы – плазминогена, так как фибринолитическая активность при этом статистически значимо ниже по сравнению с контролем и остальными подгруппами, а концентрация фибриногена существенно выше, чем в других подтипах. Это соответствует основному звену патогенеза данного инсульта, который протекает в условиях гипер-26
фибриногенемии, повышения вязкости крови, увеличения агрегационной активности форменных элементов крови и снижения антиагрегационного потенциала сосудистой стенки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Установлено, что уровни альфа-2-макроглобули-на, фибриногена и скорость фибринолиза в патогенетических подтипах инфаркта мозга различаются. Концентрация плазмин/плазминогена и специфических комплексов плазмин/макроглобулин статистически значимо повышается независимо от патогенеза инсульта. Полученные результаты можно использовать для дальнейшего изучения патогенеза острой ишемии мозга и в создании ранних диагностических критериев острой ишемии мозга и ее патогенетических подтипов.
Список литературы Протеазно-антипротеиназная активность крови у больных инфарктом мозга
- Анисимова А.В., Кузин В.М., и др. Компьютерная моноденситометрия в диагностике и прогнозе хронической ишемии головного мозга//Инсульт: приложение к журналу неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. -2006. -вып. 18. -С. 36-46.
- Веремеенко К.Н., Голобородько О.П., Кизим А.И. Протеолиз в норме и при патологии. -Киев.: Здоровье, 1988. -265с.
- Гусев Е.И., Бурд Г.С., Никифоров А.С. Неврологические симптомы, синдромы, симптомокомплексы болезни. -М.: Медицина, 1999. -880 с.
- Зорина В.Н., Зорина Р.М., Зорин Н.,А. и др. Антиген-специфический способ определения иммунных комплексов белков семейства макроглобулинов с иммуноглобулином класса Y в биологических жидкостях/Зорина В.Н., Зорина Р.М., Зорин Н.,А. и др.//Патент РФ № 2209435 -официальный биллютень Российского агенства по патентам и товарным знакам «Изобретения. Полезные модели» -2003. -№ 21. -4. 3. -с. 598.
- Зорин Н.А., Жабин С.Г., Лыкова О.Ф., Зорина Р.М., Горин В.С., Белогорлова Т.И., Чиркова Т.С., Краюшкина Н.А. Белки плазмы и сыворотки крови доноров//Клиническая и лабораторная диагностика. -1992. -№ 9-10. -С. 13-15.
- Зорин Н.А., Зорина В.Н., Трофименко Н.А., Зорина Р.М., Горбатовский Я.А. Молекулярные механизмы патогенеза и терапии при ревматоидном артрите/Терапевтический архив. -2005. -№ 12. -С. 88-91.
- Зорин Н.А., Зорина Р.М., Зорина В.Н. Роль белков семейства макроглобулинов в регуляции воспалительных реакций//Биомедицинская химия. -2006. -№ 3. -с. 229-238.
- Путилина М.В., Громадская Н.В., Лаздан Н.Е., и др., Концепция гетерогенности в рациональной терапии ишемического инсульта. -М.: Медицина, 2005. -150 с.
- Скворцова В.И., Кольцова Е.А., Константинова Е.В., Шурдумова М.Х. Атеротромбоз каротидных и коронарных сосудов: особенности механизмов реализации ишемического повреждения)//инсульт приложение к журналу неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. -2007. -вып. 20. -С. 3-9.
- Birkenmeier G. Targettting the proteinase inhibitor and immune modulatory function of human alpha 2macroglobulin//Mod.Asp.Immunobiol. -2001. -V. 2. -P. 32-36.