Реакція стрес-реалізуючої імунонейроендокринної системи у гострому періоді ішемічного інсульту

Малахов В.О., Монастирський В.О., Харківська медична академія післядипломної освіти

Резюме

Метою даного дослідження є вивчення стану стрес-реалізуючої імунонейроендокринної системи в гострому періоді ішемічного інсульту. Методом імуноферментного аналізу визначено рівні тригерних прозапальних цитокінів - інтерлейкіну-1-бета, фактора некрозу пухлини альфа та стресорного гормона кортизолу. Виявлено високі рівні прозапальних цитокінів та кортизолу в гострому періоді ішемічного інсульту, що свідчить про активацію гіпоталамо-гіпофізарно-наднирникової системи. Відмічено зв’язок цих показників із тяжкістю стану хворих та ступенем неврологічного дефіциту.

Ключевые слова

Ішемічний інсульт, імунонейроендокринна система, цитокіни, кортизол.

Цереброваскулярна патологія є значною медикосоціальною проблемою у зв’язку з її поширеністю, що має тенденцію до зростання. Гострі порушення мозкового кровообігу - одна з головних причин захворюваності та смертності в усьому світі. Церебральний ішемічний інсульт (ЦІІ) разом з ішемічною хворобою серця та онкологічними захворюваннями займає провідне місце серед причин захворюваності, смертності та інвалідизації населення України [6].

Останнім часом велика увага в патогенезі ішемічного інсульту приділяється патобіохімічним змінам, які відіграють провідну роль у процесах раннього та відстроченого ушкодження мозкової тканини [3]. Дані клінікоекспериментальних досліджень свідчать про те, що такі порушення супроводжуються змінами гормонального гомеостазу. В умовах гострого стресу у відповідь на ушкодження головного мозку виникає реакція імунонейроендокринної системи [7], в основі якої лежить активація гіпоталамогіпофізарно­наднирникової та симпатоадреналової осей [8]. Із сучасних позицій активацію стресреалізуючої імунонейроендокринної системи пов’язують із дією прозапальних цитокінів - інтерлейкіну1бета (ІЛ1b) та фактора некрозу пухлини альфа (ФНП), що діють безпосередньо на нейросекреторні клітини гіпоталамуса, стимулюючи синтез та вивільнення кортиколіберину, а потім адренокортикотропного гормона (АКТГ) і тим самим спричиняють активацію гіпоталамогіпофізарнонаднирникової осі [2, 13]. Результатом активації цієї осі є підвищення рівня кортикостероїдів, насамперед кортизолу. Кортиколіберин та АКТГ стимулюють також симпатоадреналову активність. Кортикостероїди спричиняють пригнічення протиапоптозного фактора bcl2 [11, 14], а катехоламіни викликають у клітинних мембранах стан "гіпервідновленості" та сприяють генерації великої кількості вільних радикалів [12], що призводить до додаткових клітинних втрат.

Стресреакція, що первинно є адаптаційною, незабаром починає брати участь у механізмах патологічного процесу; надмірні гормональні зміни викликають комплекс циркуляторних та метаболічних порушень [9], замикаючи патобіохімічні кола гострої судинної мозкової недостатності. Отже, первинно компенсаторний акт стає "хворобою адаптації" [4].

Мета дослідження - вивчення стресреалізуючої реакції імунонейроендокринної системи в гострому періоді церебрального ішемічного інсульту шляхом визначення рівнів тригерних прозапальних цитокінів та кортизолу.

Матеріали і методи

Під клінічним спостереженням перебувало 64 хворі на каротидний ішемічний інсульт віком 40–70 років (середній вік - 59,80 ± 0,68 року), які лікувались у неврологічному відділенні для хворих із порушеннями мозкового кровообігу Сумської міської клінічної лікарні № 4. В обстеження було включено лише хворих, які надійшли до стаціонару в перші 24 години від початку захворювання. У дослідження не було включено хворих із повторними інсультами, порушенням свідомості глибше сопору та патологією ендокринної системи. Тяжкість стану хворих та ступінь неврологічного дефіциту було оцінено за шкалою NIHSS у 1шу та 10ту добу інсульту. 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. Уміст ІЛ1b та ФНПa визначали в плазмі крові в 1шу та 10ту добу ішемічного інсульту методом імуноферментного аналізу за допомогою стандартних наборів виробництва ТОВ "Укрмедсервіс" (Україна). Рівень кортизолу визначали в плазмі крові також у 1шу та 10ту добу ішемічного інсульту методом імуноферментного аналізу за допомогою стандартних наборів виробництва DRG (США).

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

Результати й обговорення

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

При дослідженні системи тригерних прозапальних цитокінів було виявлено вірогідне підвищення рівнів ІЛ1b в 1шу (127,48 ± 3,13 пг/мл) та 10ту добу (114,83 ± 3,56 пг/мл) інсульту порівняно з контролем (19,13 ± 3,49 пг/мл). При оцінці динаміки рівня цього цитокіну впродовж перших 10 діб ЦІІ було відмічено вірогідне зниження рівнів ІЛ1b на 10ту добу порівняно з першим днем (табл. 1). Рівні ФНПa також виявилися вірогідно підвищеними як у 1шу добу (15,44 ± 0,41 пг/мл), так і на 10ту добу (14,26 ± 0,40 пг/мл) захворювання порівняно з контролем (4,02 ± 0,39 пг/мл). Вивчення динаміки рівня цього цитокіну виявило його вірогідне зниження на 10ту добу захворювання порівняно з першим днем інсульту. Такі зміни вмісту цитокінів у плазмі крові хворих на ЦІІ підтверджують їх пускову роль у реалізації гострофазової нейроендокринної відповіді.

При дослідженні функції гіпоталамогіпофізарнонаднирникової осі на прикладі головного ефекторного гормона кортизолу було виявлено вірогідне підвищення його рівнів у пацієнтів у день надходження до стаціонару (817,86 ± 11,25 нг/мл) та на 10й день інсульту (625,98 ± 15,04 нг/мл) порівняно з контролем (70,89 ± 3,73 нг/мл). Оцінюючи динаміку рівня кортизолу впродовж перших 10 днів інсульту, можна відмітити вірогідне зниження його вмісту в плазмі крові на 10ту добу порівняно з вихідними рівнями.

Кореляційний аналіз взаємозв’язків у цитокіновогормональній системі при ішемічному інсульті виявив певні особливості. Було відмічено позитивний кореляційний зв’язок рівнів ІЛ1b та ФНПa у плазмі крові (r = +0,45; p < 0,05) у хворих, що підтверджує однонаправлену тригерну роль цих цитокінів у стресвідповіді. Виявлено позитивний кореляційний зв’язок рівнів ІЛ1b та кортизолу (r = +0,36; p < 0,05), який підтверджує стимулюючу дію тригера стресвідповіді ІЛ1b на систему "гіпоталамус - гіпофіз - наднирники".

Крім того, виявлені позитивні кореляційні зв’язки між тяжкістю стану пацієнтів і ступенем неврологічного дефіциту, оціненими за шкалою NIHSS, та рівнями ІЛ1b (r = +0,51; p < 0,05), ФНПa (r = +0,68; p < 0,05), кортизолу (r = +0,71; p < 0,05). Це підтверджує ушкоджуючий вплив надмірної стресреакції, яка під час гострої церебральної ішемії являє собою тяжкий дистрес з цитотоксичною та проапоптозною дією цитокінів і стресорних гормонів, що знаходить своє відображення на сумарному клінічному балі та ступені неврологічного дефіциту. При цьому слід відмітити найбільш тісний зв’язок між ступенем неврологічного дефіциту й рівнем кортизолу.

Висновки

Таким чином, проведене клінікобіохімічне дослідження показало, що гостре порушення мозкового кровообігу супроводжується стереотипною стресреалізуючою реакцією імунонейроендокринної системи, яка разом із симпатоадреналовою охоплює гіпоталамогіпофізарнонаднирникову вісь. Виявлене підвищення рівнів ІЛ1b, ФНПa та кортизолу в гострому періоді ішемічного інсульту узгоджується з даними експериментальних робіт щодо відповіді гострої фази на ішемічне ушкодження головного мозку [9, 10]. Активація гіпоталамо­гіпофізарнонаднирникової системи у хворих на ЦІІ та інтенсивність нейроендокринної відповіді залежить від вихідних рівнів тригерних цитокінів, насамперед ІЛ1b. Не викликає сумнівів вплив ІЛ1b, ФНПa та кортизолу на перебіг гострого ішемічного інсульту. Зв’язок рівнів прозапальних цитокінів та кортизолу зі ступенем регресування неврологічних розладів дозволяє розглядати ці показники як прогностичні критерії для визначення результату інсульту та використовувати їх для розробки нових терапевтичних стратегій.

Литература
1. Виничук С.М., Черенько Т.М. Ишемический инсульт: эволюция взглядов на стратегию лечения. - К.: Изд-во ООО "Космополис", 2003. - 120 с.
2. Волошин П.В., Воробйова Т.М., Гейко В.В. Концепція ролі імунонейроендокринної ланки в етіопатогенезі сучасних форм нервової та психічної патології // Укр. вісник психоневрології. - 2006. - Т. 14, вип. 3 (48). - С. 5-9.
3. Гриневич В.В., Акмаев И.Г., Волкова О.В. Основы взаимодействия нервной, эндокринной и иммунной систем. - СПб.: Symposium, 2004. - 159 с.
4. Гусев Е.И., Скворцова В.И. Ишемия головного мозга. - М.: Медицина, 2001. - 328 с.
5. Крыжановский Г.Н. Дизрегуляционная патология: руководство для врачей и биологов. - М.: Медицина, 2002. - 631 с.
6. Мацко М.А. Соотношение некоторых медиаторов стрессреализующих и стресслимитирующих систем в остром периоде ишемического инсульта // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. - 2004. - № 4. - С. 14-16.
7. Міщенко Т.С. Епідеміологія цереброваскулярних захворювань в Україні // Судинні захворювання головного мозку. - 2006. - № 1. - С. 3-7.
8. Полетаев А.Б., Морозов С.Г., Ковалев И.Е. Регуляторная метасистема. Иммунонейроэндокринная регуляция гомеостаза. - М.: Медицина, 2002. - 168 с.
9. Трошин В.Д. Стресс и стрессогенные расстройства. Диагностика, лечение и профилактика. - М.: Медицинское информационное агентство, 2007. - 704 с.
10. Arafah B.M.. Hypothalamic Pituitary Adrenal Function during Critical Illness: Limitations of Current Assessment Methods // J. Clin. Endocrinol. Metab. - 2006. - № 91 (10). - Р. 3725-3745.
11. Del Zoppo G., Ginis I., Hallenbeck J.M., Iadecola C., Wang X., Feuerstein G.Z. Inflammation and stroke: putative role for cytokines, adhesion molecules and iNOS in brain response to ischemia // Brain Pathol. - 2000. - № 10. - Р. 95-112.
12. Herbert J., Goodyer I.M., Grossman A.B., Hastings M.H., de Cloet E.R., Lightman S.L., Lupien S.J., Roozendaal B., Seck J.R. Do corticosteroids damage the brain? // Journal of Neuroendocrinology. - 2006. - Vol. 18. - P. 393-411.
13. Pajovic S.B., Radojcic M.B., Kanazir D.T. Neuroendocrine and oxidoreductive mechanisms of stress induced cardiovascular diseases // Physiol. Res. - 2008. - Vol. 57, № 3. - Р. 2-15.
14. Plotnikoff N.P., Faith R.E., Murgo A.G., Good R.A. Cytokines: Stress and Immunity. - 2nd edition. СRC. - 2006. - 405 р.
15. Sapolsky R.M. Glucocorticoids, Stress and their Adverse Neurological Effects: Relevance to Aging // Experimental Gerontology. - 1999. - № 34. - Р. 721-732.