Роль интерлейкина 1 в патогенезе острого периода ишемического инсульта

Проведено мониторирование содержания интерлейкина-1? в цереброспинальной жидкости и сыворотке крови в динамике острого ишемического инсульта. Отмечалось его достоверное повышение в первые сутки острой церебральной ишемии как в сыворотке крови, так и в цереброспинальной жидкости, причем степень тяжести ишемического инсульта коррелировала с уровнем интерлейкина-1?: чем он выше, тем более выражен неврологический дефект и хуже прогноз. Подтверждена роль интерлейкина-1? и вызываемого им локального воспаления в патогенезе ишемического инсульта и формировании инфарктных изменений в ткани мозга. С учетом полученных результатов применение иммуномодуляторов, направленных на уменьшение выраженности локальной воспалительной реакции и активацию защитных противовоспалительных систем, можно рекомендовать в качестве патогенетической терапии.

В настоящее время не вызывает сомнение, что наряду с другими факторами, в патогенезе ишемического инсульта (ИИ) важная роль принадлежит иммунологическим механизмам [1, 5, 6, 8]. Являясь единственным иммунокомпетентным компартментом в центральной нервной системе, микроглия участвует во всех реакциях ткани мозга на ишемию. Ишемический процесс активирует микроглиальные клетки, приводя их к готовности к фагоцитозу. Установлено, что при экспериментальной церебральной ишемии микроглия начинает продуцировать широкий спектр провоспалительных цитокинов токсичных для ткани мозга.

Цитокины — это белки, вырабатываемые преимущественно активированными клетками иммунной системы, лишенные специфичности в отношении антигенов и являющиеся медиаторами межклеточных коммуникаций при иммунном ответе. Они синтезируются иммунокомпетентными (Т-клетки, макрофаги, микроглия) и неиммунокомпетентными (нейроны, астроциты) клетками. Считается, что в условиях ишемии выработка интерлейкина-1?(ИЛ-1?) микроглией служит главным активирующим сигналом для индукции других провоспалительных цитокинов, а также стимуляции астроцитов к продукции потенциальных нейротоксичных веществ (NO* и метаболиты арахидоновой кислоты) [8]. Несмотря на обширный экспериментальный материал, в литературе имеются лишь единичные упоминания о клинических исследованиях, посвященных изучению роли ИЛ-1? при цереброваскулярной патологии [2−4].

Цель настоящей работы — изучение изменений продукции ИЛ-1? в ответ на острую церебральную ишемию.

Нами было обследовано 42 пациента, поступивших в отделение в первые сутки с момента развития инсульта — 14 (33,3%) мужчин и 28 (66,7%) женщин. Больные были в возрасте от 30 до 80 лет (средний возраст — 60,21±1,32 года). Было проведено общеклиническое, неврологическое, инструментальное, клинико-биохимическое и иммунологическое обследования.

Для объективизации состояния больных и выраженности неврологического дефицита были использованы две взаимодополняющие клинические балльные шкалы: оригинальная клиническая Е. И. Гусева и В. И. Скворцовой [7] - с колебаниями от 0 до 49 баллов, а также Оргогозо [10] - от 0 до 100 баллов. Инструментальные методы обследования включали электрокардиографию, эхоэнцефалоскопию, обзорную краниографию, компьютерную томографию. Клинике-лабораторное обследование предусматривало проведение клинических анализов цереброспинальной жидкости (ЦСЖ), крови, мочи, а также биохимических — показателей углеводного (глюкоза) и липидного (общий холестерин, ?-липопротеиды) обменов. интерлейкин ишемический инсульт Иммунологическое исследование включало определение уровня ИЛ-1? в ЦСЖ и сыворотке крови в первые часы с момента развития инсульта, на 10 и 21-е сутки твердофазным иммуноферментным методом с помощью тест-системы фирмы «Цитокин» (С-Петербург). Моноклональные антитела, специфичные к исследуемому цитокину, были иммобилизированы на 96-луночных полистироловых микропланшетах для иммуноферментного анализа. Стандартный раствор и образцы вносили в лунки. Присутствующий в растворах исследуемый цитокин связывали иммобилизованными моноклональными антителами. Платы инкубировали один час при комнатной температуре и постоянном встряхивании. После процедуры отмывания несвязавшихся субстанций в лунки добавляли энзимсвязанные поликлональные антитела, специфичные к исследуемому цитокину. Плату повторно инкубировали один час при комнатной температуре и постоянном встряхивании. После повторного отмывания несвязавшихся субстанций добавляли раствор субстрата. Окрашивание проводили в темноте при комнатной температуре в течение 10 минут. Развивалась цветная реакция, соответствовавшая количеству связавшегося на предыдущем этапе цитокина. Остановку реакции осуществляли внесением в лунки 50 мкл 1 М H2SO4 Результаты реакции учитывали на ридере при длине волны 490 нм. Значение оптической плотности «О» калибровочной пробы или фоновые значения вычитали и далее по значениям оптической плотности стандартного образца ИЛ-1? с различной концентрацией строили калибровочную кривую. Используя построенную калибровочную кривую и зная оптическую плотность образца, мы определяли концентрацию ИЛ-l? в исследуемых образцах, умножая полученное значение на коэффициент разведения образца (в пг/мл).

В обследование не включали лиц с острыми воспалительными, нейродегенеративными и аутоиммунными заболеваниями, а также черепно-мозговой травмой и опухолевым процессом.

С момента поступления все пациенты получали комплексную максимально унифицированную терапию, направленную на коррекцию нарушения дыхания и сердечно-сосудистой системы, борьбу с отеком мозга, улучшение перфузии ткани мозга.

Статистическую обработку осуществляли с помощью параметрических методов вариационной статистики с использованием критерия Стьюдента (t), а также путем вычисления коэффициента корреляции (К).

Диагноз ИИ устанавливали на основании субъективной и объективной неврологической симптоматики, а также дополнительных методов исследования. Нарушение мозгового кровообращения в системе внутренней сонной артерии отмечалось у 87% обследованных, а в вертебробазилярном бассейне — у 13%. Основными этиологическими факторами ИИ были атеросклероз (у 31,51%), артериальная гипертония (у 40,12%) и их сочетание (у 23,37%). У 71% больных инсульт имел атеротромботический характер, у 17% - кардиоэмболический, у 2% - лакунарный. Больных с гемодинамическим инсультом не было. В зависимости от тяжести состояния были выделены 2 группы пациентов. В 1-ю группу вошли 20 (47,6%) больных с ИИ средней тяжести (суммарный клинический балл по шкале Оргогозо и оригинальной клинической — соответственно 54,6±2,9 и 37,1±0,39). 2-ю группу составили 22 (52,4%) пациента с тяжелым инсультом (суммарный клинический балл по применявшимся шкалам — соответственно 38,2±2,6 и 29,6±0,6). В контрольной группе было 20 практически здоровых лиц аналогичного возраста и пола.

Уровень ИЛ-1? в сыворотке крови в контрольной группе составил 26±8 пг/мл и в ЦСЖ — 18,2±5,0 пг/мл. Достоверных различий в значении этих показателей у мужчин и женщин не выявлено (р>0,05).

Исследование ИЛ-l? в 1-е сутки инсульта выявило достоверное (р<0,001) повышение его уровня как в сыворотке крови, так и в ЦСЖ по сравнению с контролем (табл. 1), причем более высокое в сыворотке (р0,05).

Мониторинг содержания ИЛ-l? в остром периоде ИИ показал достоверное снижение его в сыворотке крови к 10 и 21-м суткам и повышение в ЦСЖ к 10-м суткам (р<0,001). Однако к концу острого периода (21-е сутки) уровень ИЛ-l? в сыворотке крови оставался повышенным и значительно превышал показатели контрольной группы (р<0,01). Степень повышения уровня ИЛ-l? коррелировала с тяжестью ишемического процесса (табл. 2). При тяжелых инсультах (2-я группа) содержание ИЛ-l? в сыворотке крови и ЦСЖ уже в первые часы от его начала было существенно выше, чем при инсультах средней тяжести (1-я группа), которое сохранялось на протяжении всего острого периода (р<0,001). Таким образом, установлена зависимость уровня ИЛ-l? в крови и ЦСЖ от тяжести ИИ: чем выше его концентрация, тем тяжелее состояние больных.

Ретроспективное изучение изменений уровня ИЛ-l? в зависимости от исхода заболевания и степени восстановления нарушенных неврологических функций к концу острого периода позволило установить прогностическую значимость его исходных величин (в 1-е сутки) и динамики (табл. 3). У больных с сохранявшимся выраженным функциональным дефектом были отмечены наиболее высокие значения ИЛ-1? как в сыворотке крови, так и в ЦСЖ в течение первых часов с момента развития заболевания, достоверно превышавшие показатели у больных с хорошим восстановлением функций (р<0,001). Наиболее благоприятному течению инсульта с хорошим восстановлением неврологических функций соответствовал более низкий уровень ИЛ-1? как в первые часы, так и в динамике острого периода ИИ (р<0,001).

Таким образом, клинико-иммунологическое исследование выявило участие ИЛ-l? и вызываемого им локального воспаления в механизмах развития острой ишемии мозга, формировании инфаркта мозга. Продемонстрирована значимость избыточного выброса ИЛ-1? в развитии воспалительного ответа, что подтверждают данные экспериментов на моделях острой фокальной ишемии мозга у животных.

Введение

рекомбинированного человеческого ИЛ-1? в желудочки мозга крыс, подвергшихся 60-минутной окклюзии средней мозговой артерии с последующей реперфузией, достоверно увеличивало отек мозга и размеры церебрального инфаркта, а также количество адгезированных к эндотелию и инфильтрирующих область мозга нейротрофилов. Выраженность данных эффектов коррелировала с введенной дозой цитокина [8].

Установлено достоверное увеличение содержания ИЛ-l? в сыворотке крови и ЦСЖ в первые часы ИИ независимо от его сосудистого варианта развития. Степень и длительность увеличения ИЛ-l? имеют прогностическое значение для определения особенностей течения и исхода инсульта, причем эта особенность сохраняется на протяжении всего острого периода ИИ. Отсутствие нормализации этого показателя к концу острого периода (21-й день) ИИ свидетельствует в пользу определяющего влияния патологического процесса на высокий уровень продукции ИЛ-l? при данном заболевании. В процессе иммунного ответа продуцированный активированными макрофагами ИЛ-1? оказывает стимулирующее влияние на зрелые Ти В-лимфоциты, активирует системы организма, принимающие участие в развитии воспалительных процессов [2, 4].

Обнаружение высокого уровня ИЛ-l? указывает на неблагоприятный прогноз в отношении как выздоровления, так и жизни. Установленные достоверные иммунологические критерии объективизации тяжести церебральной ишемии и прогнозирования течения и исходов инсульта могут быть использованы в клинических условиях.

С учетом результатов клинико-иммунологического исследования можно предложить использование иммуномодуляторов в остром периоде ИИ, направленных на уменьшение выраженности локальной воспалительной реакции путем снижения уровня циркулирующих в крови и ЦСЖ провоспалительных цитокинов, что позволит повысить эффективность лечения больных, улучшить клинический исход заболевания и ограничить область инфарктных изменений в мозге.