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.

"News of medicine and pharmacy" Неврология (360) 2011 (тематический номер)

Back to issue

Стрес-реакція імунонейроендокринної системи при тяжкому ішемічному інсульті

Authors: В.О. Малахов, В.О. Монастирський, О.Р. Єськін Харківська медична академія післядипломної освіти

print version

Мета роботи — вивчення гострофазової відповіді стрес-реалізуючої імунонейроендокринної системи при тяжкому ішемічному інсульті шляхом визначення рівнів тригерних цитокінів ІЛ-1b та ФНП-a, стресорних гормонів — адренокортикотропного гормону (АКТГ) та кортизолу, нейропептиду із стрес-лімітуючою дією b-ендорфіну.

Матеріали і методи

Під клінічним спостереженням перебувало 128 хворих на каротидний ішемічний інсульт віком 40–70 років (середній вік 59,80 ± 0,68 року), які лікувались у неврологічному відділенні № 2 Сумської міської клінічної лікарні № 4. До обстеження було включено лише хворих, які надходили у стаціонар у перші 24 години від початку захворювання. У дослі­дження не було включено хворих із повторними інсультами, порушенням свідомості глибше за сопор та патологією ендокринної системи. Тяжкість стану хворих та ступінь неврологічного дефіциту було оцінено за шкалою NIHSS на 1-шу та 10-ту добу інсульту. На підставі сумарного клінічного балу за шкалою NIHSS усіх хворих було розподілено на 4 клінічні групи:

— A (n = 14) — хворі на церебральний ішемічний інсульт (ЦІІ) у відносно задовільному стані (середній бал за шкалою NIHSS 8,22 ± 0,63);

— B (n = 60) — хворі на ЦІІ у стані середнього ступеня тяжкості (середній бал за шкалою NIHSS 12,88 ± ± 0,49);

— C (n = 40) хворі на ЦІІ у тяжкому стані (середній бал за шкалою NIHSS 15,21 ± 0,59);

— D (n = 14) хворі на ЦІІ у вкрай тяжкому стані (середній бал за шкалою NIHSS 18,23 ± 0,75).

Пацієнти отримували стандартну базисну та диференційовану терапію ішемічного інсульту. Контрольну групу склали 20 практично здорових осіб, які відповідали за статтю та віком пацієнтам основної групи. Вміст ІЛ-1b та ФНП-a визначали у плазмі крові на 1-шу та 10-ту добу ішемічного інсульту методом імуноферментного аналізу за допомогою стандартних наборів виробництва ООО «Укрмедсервіс» (Україна). Ви­значення вмісту АКТГ у плазмі крові на 1-шу та 10-ту добу інсульту проводили методом імуноферментного аналізу з використанням наборів виробництва Biomerica (США). Рівень кортизолу визначали у плазмі крові також на 1-шу та 10-ту добу ішемічного інсульту методом імуноферментного аналізу за допомогою стандартних наборів виробництва DRG (США). Вміст b-ендорфіну в плазмі крові на 1-шу та 10-ту добу інсульту визначали методом імуноферментного аналізу з використанням наборів виробництва Peninsula Laboratories, Inc. (США).

Статистичну обробку отриманих результатів було виконано за допомогою пакету статистичного аналізу Statistica 8. Були визначені середнє значення (M), стандартна помилка (m), проведено кореляційний аналіз. Порівняння виборок здійснено із застосуванням критерія Стьюдента (t) та коефіцієнту кореляції (r).

Результати  та їх обговорення

Оцінюючи сумарний клінічний бал за шкалою NIHSS, можна відмітити вірогідне його зниження (p < 0,05) у пацієнтів на 10-ту добу інсульту (9,89 ± 0,62) порівняно з першим днем (14,86 ± 0,72).

Було виявлено вірогідне підвищення (p < 0,05) рівнів ІЛ-1b на 1-шу добу (126,74 ± 3,19 пг/мл) та 10-ту добу (109,47 ± 3,48 пг/мл) інсульту порівняно з контролем (19,13 ± ± 3,49 пг/мл), що узгоджується з даними літератури про гострофазову відповідь на гостру церебральну ішемію [2, 5, 6]. Під час оцінки динаміки цього цитокіну упродовж перших 10 діб захворювання (табл. 1) було відмічено вірогідне зниження рівнів ІЛ-1b на 10-ту добу порівняно з першим днем (p < 0,05). Рівні ФНП-a також виявились вірогідно підвищеними (p < 0,05) як на 1-шу добу (15,60 ± 0,41 пг/мл), так і на 10-ту добу (14,26 ± 0,40 пг/мл) захворювання порівняно з контролем (4,02 ± ± 0,39 пг/мл). Вивчення динаміки цього цитокіну виявило вірогідне його зниження на 10-ту добу захворювання порівняно з першим днем інсульту (p < 0,05).

У всіх підгрупах хворих на ЦІІ за ступенем тяжкості виявлено вірогідно підвищені (p < 0,05) рівні ІЛ-1b та ФНП-a щодо контролю (табл. 1). Максимальні значення ІЛ-1b та ФНП-a відмічено у вкрай тяжких хворих (172,26 ± 4,30 та 20,15 ± ± 0,71  пг/мл відповідно), що вказує на максимальну напругу стрес-реалізуючої імунонейроендокринної системи при тяжких ішемічних ураженнях головного мозку. У всіх підгрупах за ступенем тяжкості виявлено вірогідне зниження (p < 0,05) рівнів ІЛ-1b після лікування відносно вихідних показників на 1-шу добу.

Винятком є підгрупа вкрай тяжких хворих, у якій зниження рівнів ІЛ-1b на 10-ту добу не досягало ступеня вірогідності (p > 0,05). У підгрупах легких та середньотяжких хворих виявлено вірогідне зниження рівнів ФНП-a на 10-ту добу ЦІІ щодо вихідних показників на 1-шу добу (табл. 1). У підгрупах тяжких та вкрай тяжких хворих зниження рівнів ФНП-a на 10-ту добу не досягало ступеня вірогідності (p > 0,05), що є відображенням імунного дистресу у хворих з тяжкими ішемічними ураженнями головного мозку.

Вивчення динаміки АКТГ показало вірогідне (p < 0,05) підвищення рівнів цього гормону у 1-й день інсульту (131,86 ± 4,17 пг/мл) відносно контролю (41,90 ± 1,68 пг/мл). Рівні АКТГ на 10-й день захворювання (47,83 ± 3,52) вірогідно знижувались порівняно з показниками першої доби та наближались до контролю, вірогідно не відрізняючись від ­нього (p > 0,05). Пікові концентрації АКТГ в дебюті інсульту та нормалізація рівнів на 10-ту добу свідчить про його проміжну, посередницьку роль у стрес-відповіді.

При дослідженні вмісту кортизолу було виявлено вірогідне (p < 0,05) підвищення його рівнів у пацієнтів в дебюті інсульту (816,09 ± 12,94 нг/мл) та на 10-й день захворювання (554,71 ±  ± 13,34 нг/мл) порівняно з контролем (70,89 ± 3,73 нг/мл), що узгоджується з літературними даними про гіперкортизолізм при мозковому інфаркті [9, 12, 13]. Оцінюючи динаміку кортизолу упродовж перших 10 днів інсульту, можна відмітити вірогідне (p < 0,05) зниження його вмісту у плазмі крові на 10-ту добу порівняно з вихідними рівнями (табл. 2).

У всіх групах хворих на ЦІІ виявлено вірогідне підвищення рівнів кортизолу щодо контролю (табл. 2). Максимальні значення кортизолу в дебюті захворювання відмічено у вкрай тяжких хворих (934,60 ±  ± 22,29 нг/мл), що відображає тяжкий дистрес із проявами гіперкортизолізму. У всіх підгрупах за ступенем тяжкості виявлено вірогідне зниження (p < 0,05) рівнів кортизолу після лікування щодо вихідних показників на 1-шу добу.      

Дослідження вмісту b-ендорфіну в плазмі крові хворих на ішемічний інсульт (табл. 2) показало вірогідне (p < 0,05) підвищення його рівнів на 1-шу добу інсульту (3,53 ± 0,14 нг/мл) та на 10-й день захворювання (2,39 ± ± 0,15 нг/мл) порівняно з контролем (0,62 ± 0,03 нг/мл). Це свідчить про активацію стрес-лімітуючої системи ендогенних опіоїдних пептидів в умовах гострої церебральної ішемії, яка на початковому етапі носить адаптивний характер та направлена на обмеження стресорних ушкоджень. На 10-ту добу інсульту спостерігалось вірогідне (p < 0,05) зниження концентрацій b-ендорфіну (2,39 ± 0,15 нг/мл), але вони залишались значно вищими за контроль.

У всіх підгрупах хворих на ЦІІ за ступенем тяжкості виявлено вірогідне підвищення (p < 0,05) рівнів b-ендорфіну щодо контролю (табл. 2). Максимальні значення b-ендорфіну в дебюті захворювання відмічено у вкрай тяжких хворих  (4,91 ± 0,19 нг/мл). У всіх підгрупах за ступенем тяжкості виявлено вірогідне зниження цього нейропептиду після лікування щодо вихідних показників на 1-шу добу. Виняток склали групи тяжких та вкрай тяжких хворих, у яких спостерігалась лише тенденція до зниження рівнів b-ендорфіну на 10-ту добу інсульту, яка не досягала ступеня вірогідності (p > 0,05).

Таким чином, початок ЦІІ супроводжується підвищенням продукції нейропептиду b-ендорфіну внаслідок активації стрес-лімітуючої системи ендогенних опіоїдних пептидів у відповідь на ушкодження головного мозку.

Із зростанням тяжкості інсульту зростають рівні цього пептиду у хворих. Активація стрес-реалізуючої системи призводить до стану напруги із активацією опіоїдергічних структур організму. Оскільки рівень пептиду у плазмі крові відображає ступінь його використовування організмом, можна вважати, що високі рівні b-ендорфіну свідчать про відсутність його адекватного застосування. Ймовірно, опіоїдні пептиди за умов дистресу при тяжкому інсульті, досягнувши «критичної» концентрації, викликають стан «ендогенної опіоїдної депресії» та починають чинити нейротоксичну дію.

Було констатовано прямий вірогідний кореляційний зв’язок значень ІЛ-1b та рівня неврологічного дефіциту за шкалою NIHSS у хворих на ЦІІ в дебюті захворювання  (r = +0,51; p < 0,05). В динаміці спостереження між цими показниками зберігався вірогідний кореляційний зв’язок, який не втрачав своєї сили та не змінював напрямку (r = +0,65;  p < 0,05). Таким чином, виявлені зміни в системі інтерлейкіну-1b у хворих на ЦІІ мали динаміку, залежну від періоду захворювання та ступеня тяжкості мозкового інсульту. Це підтверджує пряме відношення цього цитокіну до ініціації стрес-відповіді на ішемічне ушкодження головного мозку та подальшу участь його у патогенетичних механізмах ЦІІ.

Виявлено прямий вірогідний кореляційний зв’язок значень ФНП-a та рівня неврологічного дефіциту за шкалою NIHSS у хворих на ЦІІ в дебюті захворювання (r = +0,58; p < 0,05). В динаміці спостереження між цими показниками зберігався вірогідний кореляційний зв’язок, який не втрачав своєї сили та не змінював напрямку (r = +0,67; p < 0,05). Виявлено вірогідний позитивний кореляційний зв’язок між рівнями ІЛ-1b та ФНП-a на 1-шу добу інсульту  (r = +0,52; p < 0,05), який підтверджує однонаправленість їх дії в індукції гострофазової відповіді. Виявлені кореляційні зв’язки між рівнями ФНП-a та ступенем неврологічного дефіциту, а також між рівнями ФНП-a та ІЛ-1b дозволяють думати про вплив цих цитокінів на перебіг ЦІІ.

Констатовано прямий вірогідний кореляційний зв’язок концентрацій АКТГ та рівня неврологічного дефіциту за шкалою NIHSS у хворих на ЦІІ в дебюті захворювання (r = +0,23; p < 0,05). У динаміці спостереження зберігався напрямок зв’язку між цими показниками, але він не досягав статистично вірогідних значень (r = +0,07; p > 0,05). Виявлено вірогідний прямий кореляційний зв’язок між рівнями АКТГ та ІЛ-1b на 1-шу добу захворювання (r = +0,52; p < 0,05), що підтверджує цитокіново-гормональну індукцію стрес-відповіді на ішемічне ушкодження головного мозку. У динаміці спостереження прямий кореляційний зв’язок між цими показниками не досягав статистично вірогідних значень (r = +0,09; p > 0,05). Кореляційний аналіз відношень АКТГ та ФНП-a в дебюті інсульту виявив прямий зв’язок (r = +0,15; p > 0,05), який не досягав статистично вірогідних значень. В динаміці захворювання характер зв’язку зберігався (r = +0,13; p > 0,05).

Констатовано прямий вірогідний кореляційний зв’язок концентрацій кортизолу та рівня неврологічного дефіциту за шкалою NIHSS у хворих на ЦІІ в дебюті захворювання  (r = +0,48; p < 0,05). У динаміці спостереження між цими показниками зберігався вірогідний кореляційний зв’язок, який не втрачав своєї сили та не змінював напрямку (r = +0,51; p < 0,05). Виявлено вірогідний прямий кореляційний зв’язок між рівнями кортизолу та ІЛ-1b на 1-шу добу інсульту (r = +0,39; p < 0,05). У динаміці спостереження прямий кореляційний зв’язок між цими показниками зберігався (r = +0,28;  p < 0,05). Виявлено прямий вірогідний кореляційний зв’язок між рівнями кортизолу та ФНП-a на початку захворювання (r = +0,48; p < 0,05) та в динаміці захворювання (r = +0,34; p < 0,05). Кореляційний аналіз відношень кортизолу та АКТГ в дебюті інсульту виявив вірогідний прямий зв’язок (r = +0,19; p < 0,05). У динаміці захворювання напрямок зв’язку зберігався, але він не досягав ступеня вірогідності (r = +0,11; p > 0,05). Знайдений зв’язок рівнів кортизолу із ступенем неврологічного дефіциту свідчить про вплив кортизолу на перебіг ЦІІ. Констатовано прямий вірогідний кореляційний зв’язок значень b-ендорфіну та рівня неврологічного дефіциту за шкалою NIHSS у хворих на ЦІІ в дебюті захворювання (r = +0,61; p < 0,05). У динаміці спостереження між цими показниками зберігався вірогідний кореляційний зв’язок, який не втрачав своєї сили та не змінював напрямку (r = +0,59; p < 0,05). Виявлено вірогідний прямий кореляційний зв’язок між рівнями b-ендорфіну та  ІЛ-1b показниками на 1-шу добу захворювання (r = +0,54; p < 0,05). Це свідчить про те, що після пускової дії тригерних цитокінів та запуску стрес-реалізуючої реакції «вмикаються» стрес-лімітуючі опіоїдергічні механізми. У динаміці спостереження прямий кореляційний зв’язок між цими показниками зберігався (r = +0,48; p < 0,05). Виявлено прямий вірогідний кореляційний зв’язок між рівнями b-ендорфіну та ФНП-a на початку інсульту (r = +0,61;  p < 0,05) та в динаміці захворювання (r = +0,32; p < 0,05). Кореляційний аналіз відношень b-ендорфіну та АКТГ в дебюті ЦІІ виявив вірогідний прямий зв’язок (r = +0,23; p < 0,05). У динаміці захворювання напрямок зв’язку зберігався, але він не досягав ступеня вірогідності (r = +0,12; p > 0,05). Кореляційний аналіз відношень b-ендорфіну та кортизолу показав вірогідний прямий зв’язок в дебюті інсульту (r = +0,46; p < 0,05) та в динаміці захворювання (r = +0,37; p < 0,05). Зв’язок рівнів b-ендорфіну із ступенем неврологічного дефіциту свідчить про вплив цього пептиду на перебіг ЦІІ. Можна припустити, що у легких та середньотяжких хворих нейроендокринна відповідь ще не має характеру дистресу й b-ендорфін чинить стрес-лімітуючу та нейропротективну дію. Виявлені зв’язки b-ендорфіну з  ІЛ-1b, ФНП-a, АКТГ та кортизолом підтверджують однонаправленість дії імунопептидів, нейропептидів та гормонів в організації стрес-відповіді імунонейроендокринної системи на ішемічне ушкодження головного мозку.

Висновки

Виявлене підвищення рівнів ІЛ-1b, ФНП-a, АКТГ та кортизолу свідчить про напруженість стрес-реалізуючих механізмів у відповідь на ішемічне  ушкодження головного мозку. Найбільш наочно прояви дистресу та дезадаптації прослідковано в групах тяжких та вкрай тяжких хворих, де виявлено максимальні рівні медіаторів стрес-реакції в дебюті гострої церебральної ішемії без істотного зниження їх на  10-ту добу інсульту. Показано активацію системи b-ендорфіну при ішемічному інсульті, високі концентрації якого при тяжкому інсульті, ймовірно, чинять нейротоксичну дію. Можна  думати про вплив ІЛ-1b, ФНП-a, АКТГ, кортизолу та b-ендорфіну на тяжкість перебігу гострого ішемічного інсульту. Це підтверджує ушко-джуючий вплив надмірної стрес-реакції, яка під час гострої церебральної ішемії являє собою тяжкий дистрес з цитотоксичною та проапоптозною дією цитокінів та стресорних гормонів, що знаходить своє відображення на сумарному клінічному балі та ступені неврологічного дефіциту. Зв’язок медіаторів стрес-системи із ступенем неврологічного дефіциту дозволяє розглядати ці показники як діагностичні критерії тяжкості перебігу інсульту та використовувати їх для розробки нових терапевтичних стратегій.


Bibliography

1. Дзяк Л.А., Цуркаленко Е.С. Инсульт у молодых пациентов // Здоров’я України. — 2009. — № 5(1). — С. 12-15.

2. Жданов Г.Н., Герасимова М.М. Изучение содержания провоспалительных цитокинов в сыворотке крови больных в остром периоде ишемического инсульта // Цитокины и воспаление. — 2006. — Т. 5, № 1. — С. 27-30.

3. Мищенко Т.С. Анализ состояния распространенности, заболеваемости и смертности от цереброваскулярных заболеваний в Украине // Судинні захворювання головного мозку. — 2007. — № 3. — С. 2-4.

4. Трошин В.Д. Стресс и стрессогенные расстройства. Диагностика, лечение и профілактика. — М.: Медицинское информационное агентство, 2007. — 704 с.

5. Chamorro H., Hallenbeck J. The harms and benefits of inflammatory and immune responses in vascular disease // Stroke. — 2006. — № 37. — Р. 291-292.

6. Emsley H.C.A., Smith C.J., Georgiou R.F. A randomised phase II study of interleukin-1 receptor antagonist in acute stroke patients // Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry. — 2005. — № 76. — Р. 1366-1372.

7. Fink G. Encyclopedia of Stress: Four-Volume Set, Volume 1–4. — New York: Academic Press, 2007.

8. Herbert J., Goodyer I.M., Grossman A.B. et al. Do corticosteroids damage the brain? // Journal of Neuroendocrinology. — 2006. — Vol. 18. — P. 393-411.

9. Marklund N., Peltonen M., Nilsson T.K. Low and high circulating cortisol levels predict mortality and cognitive dysfunction early after stroke // Journal of Internal Medicine. — 2004. — № 256. — Р. 15-21.

10. Pajovic S.B., Radojcic M.B., Kanazir D.T. Neuroendocrine and oxidoreductive mechanisms of stress induced cardiovascular diseases // Physiological Research. — 2008. — Vol. 57, № 3. — Р. 2-15.

11. Smith C.J., Emsley H.S., Vail A. Variability of the systemic acute phase response after ischemic stroke // Journal of the Neurological Sciences. — 2006. — Vol. 251, № 1. — P. 77-81.

12. Schwarz S., Schwab S., Klinga K. Neuroendocrine changes in patients with acute space occupying ischaemic stroke // Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry. — 2003. — № 74. — Р. 725-727.

13. Smith C.J., Emsley H.S., Vail A. et al. Variability of the systemic acute phase response after ischemic stroke // Journal of the Neurological Sciences. — 2006. — Vol. 251, № 1. — P. 77-81.


Back to issue