Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

International neurological journal 7 (37) 2010

Back to issue

Стан нейроамінокислот у хворих у гострому періоді інфаркту мозку з когнітивними порушеннями

Authors: ЗОЗУЛЯ І.С., БОБРОВА В.І., М’ЯСНИКОВА М.П., СИЧ Н.С., Національна медична академія післядипломної освіти імені П.Л. Шупика, Інститут біохімії імені А.В. Палладіна НАН України, м. Київ

Categories: Neurology

print version


Summary

Проведене дослідження нейроамінокислот у 42 хворих в гострому періоді інфаркту мозку з когнітивними порушеннями (основна група) та в 11 хворих з дисциркуляторною енцефалопатією І–ІІ стадії (контрольна група), які мали вікові когнітивні розлади, з використанням автоматичного аналізатору амінокислот Т-339 (м. Прага, Чехія ) у групі хроматографії Інституту біохімії НАН України. У результаті дослідження доведено, що в пацієнтів у гострому періоді інфаркту мозку виявлений дисбаланс між нейроамінокислотами в бік збільшення збуджуючих (аспарагінова та глутамінова) та зменшення гальмівних (гліцин, пролін, таурин). У хворих на тяжкий неврологічний дефіцит, за даними шкали NIHSS, рівень збуджуючих нейроамінокислот в сироватці крові був вірогідно вищий, ніж у хворих на неврологічний дефіцит середньої тяжкості, р < 0,05. При погіршенні когнітивної функції збільшується рівень збуджуючих нейроамінокислот та зменшується рівень гальмівних нейроамінокислот (пролін та гліцин). У хворих в гострому періоді інфаркту мозку відзначено вірогідне підвищення вмісту збуджуючих нейроамінокислот. Рівень нейроамінокислот залежав не від статі пацієнтів, а від тяжкості неврологічного дефіциту.


Keywords

Iнфаркт мозку, когнітивні порушення, нейроамінокислоти.

В останні роки збуджуючим нейроамінокислотам відводиться велика роль у гострій та відстроченій загибелі нейронів [6]. У літературі недостатньо інформації з приводу наявності нейроамінокислот у хворих в гострому періоді інфаркту мозку (ІМ) та вона сповнена протиріч. Ряд авторів довели, що при інсульті спостерігається зниження рівня глутамату в плазмі крові, яке вони пов’язують із компенсаторним підвищенням ГАМК при збільшеному рівні аспартату [7]. Деякими авторами [1, 4, 5, 8] було доведено підвищення рівня глутамінової кислоти та зниження рівня гліцину та проліну у хворих у гострому періоді ІМ. У інших дослідженнях [2] автори спостерігали постійне зниження рівня глутамінової кислоти та гліцину у хворих у гострому періоді інфаркту мозку. У дослідженні Butther Th. еt al. [7] автори виявили підвищення концентрації глутамату в перші 24 години ішемічного інсульту з наступним зниженням його в подальшому. Такого підйому не було при дослідженні гліцину.

Е.М. Гусевим і співавт. проведені дослідження, в яких вони довели, що у хворих у гострому періоді ішемічного інсульту найбільш несприятливим чинником є вторинне підвищення рівня аспарагіну та різке зниження рівня глутамату [4]. Інші дослідники [5] встановили, що вихідний високий рівень глутамату, аспартату та таурину в плазмі крові у хворих у гострому періоді ішемічного інсульту може вказувати на ймовірний несприятливий (летальний) прогноз захворювання.

Ураховуючи різновекторність отриманих деяких даних щодо рівня нейроамінокисилот і відсутність їх дослідження у хворих на когнітивні порушення (КП), нами сформульована мета дослідження: вивчити зв’язок між ступенем вираженості КП та рівнем нейроамінокислот у хворих у гострому періоді інфаркту мозку, в яких зафіксовані КП.

Матеріал та методи

Нами був обстежений 41 хворий в гострому періоді ІМ (основна група), серед яких переважали хворі на ІМ на тлі дисциркуляторної енцефалопатії (ДЕ) в преморбідному стані (28 пацієнтів). Вік хворих основної групи коливався від 33 до 60 років (середній вік — 50,14 ± 1,13 року), із них 26 чоловіків та 15 жінок. Тяжкість стану хворих становила 8–15 балів за шкалою NIHSS. Усі хворі були в свідомості та без мовленнєвих порушень. Діагноз ІМ був підтверджений за допомогою магнітно-резонансної томографії. Контрольну групу становили 11 осіб з ДЕ (І–ІІ стадії) судинного генезу без ІМ в анамнезі віком від 35 до 62 років (середній вік — 48,27 ± 2,81 року), які мали вікові когнітивні розлади.
Дослідження вмісту нейроамінокислот в сироватці крові проводилось за допомогою автоматичного аналізатора амінокислот Т-339 «Мікротехна» (м. Прага, Чехія, 1987 р. в.). Дослідження амінокислотного складу флюатів здійснювалось у групі хроматографії Інституту біохімії ім. А.В. Палладіна НАН України.

Для об’єктивізації стану когнітивних функцій використовували шкалу Mini-Mental State Examination (MMSE), що дає можливість оцінити стан коротко- та довготривалої пам’яті, мовлен- нєву функцію, гнозис та праксис. Порушення виконавчих функцій нами оцінені за допомогою батареї тестів на лобну дисфункцію (БТЛД). До батареї входять завдання щодо оцінки здатності до концептуалізації, проста та ускладнена реакція вибору, реакція засвоєння ритму, дослідження хапальних рефлексів.

Вірогідність середніх величин визначалась за допомогою t-критерію Стьюдента (для параметричної статистики) та за допомогою критерію Манна — Уїтні (для непараметричної статистики). Різницю вважали статистично вірогідною при р < 0,05. Статистичну обробку проведено за допомогою програми Statistiсa v6.0.

Результати дослідження

У результаті проведеного дослідження нами було виявлено вірогідне підвищення рівня аспарагінової та глутамінової амінокислот в сироватці крові хворих у гострому періоді ІМ порівняно з групою контролю. Вірогідне підвищення рівня аспарагінової та глутамінової амінокислот супроводжувалось вірогідним (р < 0,05) зниженням концентрації гліцину, таурину, гістидину та цистину в хворих у гострому періоді ІМ порівняно з контрольною групою. Концентрація проліну була з тенденцією до зниження у хворих основної групи, однак невірогідно (р > 0,05), що, можливо, пов’язане з порушенням процесів переамінування та виходом амінокислот у кров із некротизованої ділянки мозку (рис. 1).

Можливо, підвищення рівня глутамату — це компенсаторна реакція на зниження енергозабезпечення, тому що існує думка, що глутамат використовується як енергетичний субстрат при ішемії [4, 10]. Можливо, при прогресуванні дисциркуляції та перенапруженні адаптивних реакцій компенсаторні можливості гліцеринергічних систем знижуються та, відповідно, відбувається зниження вмісту гліцину. В умовах ішемії гальмівні механізми ушкоджуються раніше, ніж збуджуючі, і направлені на адаптацію, тобто в умовах прогресування хронічної ішемії відбувається зрив адаптаційних механізмів, що призводить до підвищення рівня глутамату та аспартату [2]. Нами отримане вірогідне зниження рівня гістидину та цистину — амінокислот, що вважаються природними антиоксидантами, порівняно з групою контролю (р < 0,05) [3]. Отримані нами дані можуть свідчити, що у хворих основної групи був знижений рівень антиоксидантного захисту.

У хворих в гострому періоді ІМ не отримали вірогідних розходжень показників нейроамінокислот залежно від статі, р > 0,05. Так, чоловіки мали такі значення: аспарагінова кислота — 0,166 ± 0,020 мг, глутамінова кислота — 0,943 ± 0,130 мг, пролін — 1,357 ± 0,190 мг, гліцин — 1,455 ± 0,130 мг, таурин — 0,530 ± 0,070 мг, гістидин — 1,243 ± 0,070 мг, цистин — 1,012 ± 0,380 мг. Жінки мали такі значення: аспарагінова кислота — 0,214 ± 0,042 мг, глутамінова кислота — 0,819 ± 0,09 мг, пролін — 1,595 ± 0,360 мг, гліцин — 1,314 ± 0,160 мг, таурин — 0,591 ± 0,080 мг, гістидин — 1,214 ± 0,065 мг, цистин — 1,042 ± 0,270 мг.

Нами проведений аналіз показників нейроамінокислот у хворих в гострому періоді ІМ залежно від тяжкості неврологічного дефіциту за шкалою NIHSS (табл. 1).

У хворих з тяжким неврологічним дефіцитом рівень збуджуючих нейроамінокислот — аспарагінової та глутамінової — в сироватці крові був вірогідно вищий, ніж у хворих з неврологічним дефіцитом середньої тяжкості, р < 0,05. Про значення ексайтотоксичності в розвитку неврологічних симптомів свідчить також і більш високий уміст у сироватці крові гліцину в хворих з більш вираженим неврологічним синдромом, що є коагоністом NMDA-глутаматних рецепторів та може потенціювати дію збуджуючих нейроамінокислот.

Відомо, що глутамат є важливим збуджуючим нейротрансмітером у центральній нервовій системі [6, 9]. Глутаматергічна нейротрансмісія є основою для нормальної синаптичної трансмісії, утворення довготривалої пам’яті та розвитку синаптичної пластичності головного мозку. Якщо ця ней-ротрансмісія порушується, то можуть виникати когнітивні порушення, аж до ступеня деменції [9]. Для визначення ролі нейроамінокислот у розвитку КП нами було проведено їх дослідження залежно від рівня когнітивного дефіциту.

Хворі основної групи були розподілені таким чином: хворі без КП — 18, хворі з легкими КП — 13, хворі з помірними КП — 11 (табл. 2).
Нами виявлена закономірність між рівнем вмісту ней- роамінокислот та показниками когнітивної функції за даними шкали MMSE. Має місце вірогідне (р < 0,05) підвищення вмісту аспарагінової кислоти в хворих з помірними КП (0,292 ± 0,030 мг) порівняно з хворими без КП (0,154 ± 0,020 мг). Концентрація глутамінової кислоти у хворих без КП була вірогідно нижчою (0,694 ± 0,070 мг), ніж у хворих з ЛКП (0,987 ± 0,100 мг) та у хворих з ПКП (1,107 ± 0,020 мг). Рівень проліну був вірогідно вищим у хворих з легкими КП (1,397 ± 0,020 мг), ніж у інших хворих. Не виявлено вірогідних відмінностей між умістом гліцину в хворих без КП та хворих з ПКП та ЛКП, р > 0,05. Вищий рівень таурину був у хворих з ЛКП (0,677 ± 0,090 мг) та вірогідно відрізнявся від показників хворих без КП (0,443 ± 0,060 мг) та хворих з ПКП (0,187 ± 0,030 мг). Показники аспарагінової кислоти не відрізнялися від контрольних значень. Рівень глутамінової кислоти був вірогідно нижчим у контрольній групі (0,548 ± 0,110 мг) та вірогідно відрізнявся від хворих з ЛПКП (0,987 ± 0,100 мг) та хворих з ПКП (1,107 ± 0,020 мг). Середній рівень проліну в контрольній групі становив 1,708 ± 0,110 мг та вірогідно був вищий, ніж у хворих основної групи. Рівень гліцину в контрольній групі — 1,688 ± 0,080 мг, у хворих без КП — 1,189 ± 0,080 мг, у хворих з ЛКП — 1,383 ± 0,160 мг, р < 0,05.

Середній рівень таурину в хворих без КП становив 0,443 ± 0,060 мг, у хворих з ЛКП — 0,187 ± 0,030 мг, та дані показники були вірогідно нижчими (р < 0,05), ніж у конт-рольній групі (0,811 ± 0,080 мг). Рівень гістидину та цистину був менший, ніж у контрольній групі, однак рівня вірогідності досягнуто не було, р > 0,05.

Таким чином, виявлено, що при погіршенні КФ збільшується рівень збуджуючих нейроамінокислот (аспарагінової і глутамінової) та зменшується рівень гальмівних нейроамінокислот (пролін та гліцин).

Підвищення вмісту окремих амінокислот у наших спостереженнях, ймовірно, можна пов’язати з розпадом білка в мозковій тканині внаслідок гіпоксії, а також з «блокуванням» ферментних систем, що беруть участь у перетворюванні амінокислот до кінцевих продуктів. Порушується основний обмін речовин у циклі Кребса під впливом гіпоксії, з накопиченням у тканинах організму піровиноградної, щавлево-оцтової та α-кетоглутарової кислот. Амінокислоти підлягають амінуванню та переамінуванню і є джерелом підвищеного вмісту аланіну, аспарагіну та глутаміну [10]. Підвищений вміст амінокислот у сироватці крові можливо розцінювати як компенсаторну реакцію, яка направлена на зменшення кількості піровиноградної кислоти, що швидко утворюється. Порушення пулу амінокислот призводить до зменшення енергетичних процесів, порушення тканинного дихання, окислювального фосфорилювання, тривалого ушкоджуючого, гіперагрегаційного ефекту з розвитком ендотоксикозу та визначає вираженість мембранної патології й активність компенсаторних механізмів при ІМ.

Нейротрансмітерним порушенням, таким як ацетилхолінергічний дефіцит, приділяється велике значення в розвитку КП [10]. Гіперактивація глутаматергічної системи сприяє послабленню холінергічної нейротрансмісії та призводить до виникнення КП або до їх погіршення [9].

Висновки

Таким чином, проведене дослідження та його аналіз засвідчили, що в хворих у гострому періоді ІМ виявлений дисбаланс між нейроамінокислотами в бік збільшення збуджуючих (аспарагінова та глутамінова) та зменшення гальмівних (гліцин, пролін, таурин) нейроамінокислот. Виявлено зменшення рівня гістидину та цистину — амінокислот, що вважаються природними антиоксидантами. Рівень нейроамінокислот залежав не від статі пацієнтів, а від тяжкості неврологічного дефіциту. Вміст нейроамінокислот (глутамінова кислота, гліцин та таурин) був вірогідно вищий у хворих на глибокий неврологічний дефіцит порівняно з хворими на неврологічний дефіцит середнього ступеня тяжкості, р < 0,05.

У нашому дослідженні доведено, що з погіршенням когнітивної функції спостерігалось збільшення збуджуючих та гальмівних нейроамінокислот.


Bibliography

1. Бархатов Д.Ю., Джибладзе Д.Н., Бархатова В.П. Связь между клиническими и биологическими нарушениями при атеросклеротическом поражении сонных артерий // Журнал неврологии и психиатрии. — 1981. — № 9. — С. 1308-1313.
2. Григорова І.А. Нейромедіаторні амінокислоти в патогенезі церебрального ішемічного інсульту // Врачебная практика. — 2001. — № 1. — С. 21-25.
3. Громова О.А. Церебролизин: аминокислоты и нейропептиды. Что нового? / Лекция по клинической нейрофармакологии аминокислот. — 36 с.
4. Гусев Е.И., Скворцова В.И. Глутаматная нейротранмиссия и метаболизм кальция в норме и при ишемии головного мозга // Успехи физиологических наук. — 2002. — Т. 33, № 4. — С. 80-93.
5. Кулеш С.Д., Дорошенко Е.М. Особенности метаболизма нейроактивных аминокислот в остром периоде ишемического инсульта // Журнал неврологии и психиатрии. — 2000. — № 5. — С. 64-65.
6. Скворцова В.И., Раевский К.С., Коваленко А.В. Содержание нейротрансмиттерных аминокислот в спинномозговой жидкости больных ишемическим инсультом // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. — 1999. — Т. 99, № 2. — С. 34-38.
7. Butther Th., Meves S., Schute W. et al. Temporal profile of excitotoxic aminoacids plasma concentrations following acute ischemic infarction. Abstracts of 7th European stroke conference, May 27–30, 1998. Edinburg, UK // Cerebrovasc. Dis. — 1998. — Vol. 8, Suppl. 4. — P. 79.
8. Castillo J., Davalos A., Naveiro J., Noya M. Neuroexcitatory amino acids and their relation to infarct size and neurological deficit in ischemic stroke // Stroke. — 1996. — Vol. 27. — Р. 1060-1065.
9. Mark L.P., Prost R.W., Ulmer J.L. et al. Pictorial review of glutamate excitotoxicity: fundamental concepts for neuroimaging // Amer. J. Neuroradiol. — 2001. — Vol. 22. — P. 1813-1824.
10. Waxman E.A., Lynch D.R. N-methyl-D-aspartate receptor subtypes: multiple roles in excitotoxicity and neurological disease // Neuroscientist. — 2005. — Vol. 11. — P. 37-49.

Similar articles

Authors: Г.А. Анохіна, д.м.н., професор - Національна медична академія післядипломної освіти ім. П.Л. Шупика, м. Київ
"News of medicine and pharmacy" Гастроэнтерология (419) 2012 (тематический номер)
Date: 2012.10.16
Сучасні аспекти інтенсивної терапії печінкової енцефалопатії з позиції доказової медицини
Authors: Бондар М.В., Національна медична академія післядипломної освіти імені П.Л. Шупика, кафедра анестезіології та інтенсивної терапії, м. Київ
"Emergency medicine" 6 (45) 2012
Date: 2013.01.23
Categories: Family medicine/Therapy, Medicine of emergency
Sections: Medical forums
Дієтичне харчування при депресії
Authors: Г.А. Анохіна, д.м.н., професор Національна медична академія післядипломної освіти ім. П.Л. Шупика, м. Київ
"News of medicine and pharmacy" 17 (430) 2012
Date: 2013.01.10
Categories: Neurology, Psychiatry, Dietetics
Sections: Specialist manual

Back to issue