Нейрохимия, 2022, T. 39, № 3, стр. 299-304

ВВЕДЕНИЕ

Нейросенсорная тугоухость во всем мире относится к широко распространенным заболеваниям и обусловлена многообразием неблагоприятных факторов, приводящих к тугоухости и глухоте, в том числе профессиональных. Выраженной тугоухостью страдает 1–6% населения земного шара [1]. Вместе с тем в современный период проблема диагностики и лечения заболевания не теряет своей актуальности. Это связано с тем, что НСТ характеризуется полиморфностью клинической картины, а изменения в нервной системе, как правило, сочетаются с поражением иммунной, сердечно-сосудистой, пищеварительной, эндокринной систем. При развитии приобретённой НСТ выделяют ряд последовательных стадий: ишемия, расстройства кровообращения, гибель чувствительных клеток внутреннего уха и нервных элементов проводящего пути слухового анализатора. Известно, что эффективность работы мозговых структур во многом связана с процессами энергетического обеспечения головного мозга [2]. Для оценки энергетического обмена мозга в современных электрофизиологических лабораториях преимущественно выделяют нейроэнергокартирование – регистрация уровня постоянного потенциала (УПП) головного мозга с последующей компьютерной обработкой [3]. Характеристики УПП головного мозга можно расценивать как интегральные показатели энергетического состояния головного мозга, которые отражают состояние кислотно-щелочного равновесия в мозге, а также связаны с изменением иммунологических и биохимических параметров, характеризующих состояние адаптационных систем организма в целом. Учитывая современные научные исследования, показывающие, что исследование УПП головного мозга способствует раскрытию механизмов взаимообусловленности энергетического метаболизма головного мозга и других систем организма [4], актуальным является выявление зависимости между показателями, характеризующими состояние нейроэнергообмена и изменением нейроаутоиммунных реакций. НСТ относится к проблемным заболеваниям в плане диагностики и лечения. В основе ее развития лежит нарушение чувствительных нервных волокон внутреннего уха, слухового нерва и центральных образований слуховой системы. Вместе с тем, в свете современных представлений важную роль в механизмах развития и течения НСТ играет нейроиммунноэндокринная регуляция. Благодаря взаимоотношениям нервной и иммунной систем, патология последних приобретает свои особенности, обусловленные не только прямым воздействием патогенного агента на ту или иную систему, но и опосредованно через изменения другой интегративной системы. Кроме того, течение НСТ довольно часто сочетается с общесоматической патологией [5], в том числе с сердечно-сосудистой, что создает дополнительные сложности в ее выявлении и диктует необходимость создания и совершенствования, новых патогенетически обоснованных подходов к разработке иммунохимических маркеров и оценки их диагностической значимости.

Цель исследования – выявить взаимосвязь между изменением некоторых показателей иммунной системы (цитокинов, нейрональных антител) и распределением уровня постоянного потенциала головного мозга у пациентов с профессиональной нейросенсорной тугоухостью.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В исследование были включены 55 мужчин с установленным диагнозом профессиональной НСТ, сформировавшейся при воздействии авиационного шума (персонал летного состава), которые находились на обследовании и лечении в клинике института. Средний возраст обследованных пациентов составил 52.0 ± 1.36 г. Клиническая верификация диагнозов осуществлялась врачами клиники в соответствии с Международной классификацией болезней 10-го пересмотра (МКБ-10). Группа сравнения представлена 34 “условно” здоровыми лицами, которые по специфике профессиональной деятельности не подвергались хроническому воздействию шума (средний возраст – 50.35 ± 1.69 лет).

Кровь для исследования у пациентов брали однократно при поступлении в стационар, натощак до проведения лечения, используя пробирки Vacutainer, которые центрифугировали при 1500 g в течение 15 минут для получения сыворотки. Сыворотку отбирали в отдельные пробирки Эппендорф (Eppendorf). Содержание цитокинов (IL-1β, IL-2, IL-4, IL-8, TNF-α, INF-γ) определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием тест-систем производства “Вектор-Бест” (г. Новосибирск). С помощью стандартных тест-систем ЭЛИ-Нейро-Тест (МИЦ “Иммункулус” г. Москва) оценивали сывороточные концентрации АТ класса IgG к антигенам нервной ткани: нейрофиламентному протеину-200 (NF-200), глиальному фибриллярному кислому белку (GFAP), S-100, основному белку миелина (ОБМ), вольтажзависимому Са-каналу (В-зав. Са-канал), глутаматным рецепторам (Глу-Р), дофаминовым рецепторам (DA-Р), ГАМК – рецепторам (ГАМК-Р), серотониновым рецепторам (Сер-Р), холинорецепторам (Хол-Р), ДНК, β2 гликопротеину (Б2ГП).

Регистрацию УПП головного мозга осуществляли с помощью электрофизиологического метода нейроэнергокартирования (НЭК) – программируемого усилителя биологических потенциалов милливольтного диапазона. УПП головного мозга возникает в результате суммации мембранных потенциалов нервных и глиальных клеток, а также разности потенциалов на мембранах гематоэнцефалического барьера. Этот метод предполагает биохимическую нейровизуализацию и оценку интенсивности церебрального энергетического метаболизма головного мозга с помощью неинвазивной регистрации и анализа сдвига УПП. По степени выраженности изменений энергетического обмена головного мозга определяли уровень интенсивности нейрометаболизма. Исследования проводили на аппаратно-программном комплексе для топографического картирования электрической активности “Нейро-КМ” (г. Москва). Анализ данных выполняли путем картирования полученных значений, зарегистрированных по всем областям головы с помощью неполяризуемых хлорсеребряных электродов. Референтный электрод располагали на запястье правой руки, а активные электроды – в 12 отведениях по международной системе “10–20%”: Fz, Fd, Fs (лобных); Pz, Pd, Ps (теменных); Ts, Td (височных) и Oz (затылочном), Cz, Cs, Cd (центральных).

Статистическую обработку результатов проводили с помощью пакета прикладных программ “STATISTICA 6.0” (StatSoft, USA). Возраст и стаж работы обследованных пациентов представлены в виде средней (М) и ее ошибки (m). Проверку нормальности распределения выполняли с использованием критерия Шапиро–Уилкса. Результаты представлены в виде медианы (Me), нижнего (Q25) и верхнего (Q75) квартилей. Для определения значимости между независимыми выборками при ненормальном распределении использовали критерий Манна–Уитни. Различия считали статистически значимыми при p < 0.05. Обследование пациентов проходило в соответствии с этическим стандартом Хельсинской декларации всемирной ассоциации “Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека”, с поправками 2000г. и “Правилами клинической практики в Российской Федерации”, утвержденными Приказом Минздрава РФ № 266 от 19.06.2003г., с информированного согласия пациентов и по заключению местного этического комитета (протокол № 5 от 14.11.2012).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты предыдущего исследования по выявлению особенностей энергетического обмена головного мозга у пациентов с НСТ свидетельствовали об изменении УПП в лобных, центральных, левом теменном, правом височном отведениях относительно группы сравнения. Анализ распределения показателей УПП всех отделов головного мозга показал неравномерность их профиля, что характеризует нарушение принципа “куполообразности” у обследованных пациентов. Установленный факт могут свидетельствовать о функциональном напряжении головного мозга с преимущественной дисфункцией его диэнцефальных отделов [6]. Известно, что длительное сохранение измененного нейрометаболизма и нейроэнергетики при продолжающемся воздействии стрессирующих производственных факторов способствует развитию многообразных нарушений в организме, в том числе функциональных расстройств ЦНС, возникновению атрофических изменений в гиппокампе. Параллельно у этих же лиц выявлен дисбаланс в иммунной системе. У большинства пациентов наблюдалась гиперпродукция провоспалительных цитокинов: IL-1β и TNF-α и антивоспалительного IL-4 на фоне снижения IL-2. Установлено и усиление аутоиммунных реакций относительно значительного количества нейрональных АТ [7]. Принципиально важным для понимания и практического использования результатов иммунохимического исследования и показателей энергетического обмена головного мозга является диагностическая и прогностическая ценность. Поэтому на следующем этапе исследований представляло определенный интерес выявить взаимосвязь между показателями иммунной системы и интенсивностью нейроэнергообмена. Тем более что в настоящее время имеются единичные сообщения о том, что УПП головного мозга отражает не только индивидуальные особенности общего и локального уровней энергозатрат, связанных с функциональным состоянием мозга и нервной системы, но и опосредованно организма в целом [8].

Результаты корреляционного анализа между концентрациями цитокинов и УПП головного мозга представлены в табл. 1. При анализе данных, представленных в таблице, выявлена прямая статистически значимая взаимосвязь IL-1β с УПП в отведениях Fd-Fs. То есть чем выше концентрации IL-1β, тем выраженнее межполушарная асимметрия лобных отделов головного мозга. Важно отметить, что IL-1β является основным индуцибельным провоспалительным цитокином, обладающим широким спектром действия и первым включается в ответную реакцию организма, регулируя неспецифический и специфический иммунный ответ. Исследованиями показано, что усиление продукции IL-1β может играть важную роль в дегенерации нейронов, увеличивая экспрессию ММР9 [9]. Обнаружена и отрицательная корреляционная зависимость между TNF-α и УПП левого лобного отведения (Fs). TNF-α является существенным компонентом иммунной системы, стимулирующим экспрессию генов, необходимых для контроля воспаления и повреждения тканей. Гиперпродукция этого цитокина лежит в основе хронизации иммунопатологического процесса. В настоящее время доказана роль TNF-α в патогенезе некоторых системных аутоиммунных демиелинизирующих заболеваний [10]. Кроме того, отдельными авторами обнаружено, что постепенное увеличение концентрации TNF-α в плазме крови было сопряжено с когнитивной дисфункцией. Повышение уровня этого цитокина также ассоциировалось с уменьшением объема серого вещества и увеличением гиперинтенсивности белого вещества головного мозга по результатам магнитно-резонансной томографии [11]. Следует отметить, что в группе сравнения, приведенные выше зависимости, не обнаружены. Однако показана прямая статистически значимая зависимость провоспалительного IL-8 и противовоспалительного IL-4 с УПП головного мозга в центрально-теменной области (Pz). А также прямая зависимость между концентрацией INF-γ и УПП в центральной и левой теменных (Pz, Ps), левой лобной (Fs) и затылочной (Oz) областях. Полученные результаты, вероятно, могут свидетельствовать о важной роли IL-1β и TNF-α в регуляции процессов нейроэнергообмена в лобных отделах головного мозга в норме, а также подтверждают, что цитокиновая регуляция иммунного ответа происходит на уровне целостного организма, где цитокины осуществляют связь между иммунной, нервной и другими системами для их вовлечения в регуляцию единой защитной реакции [12]. Анализируя корреляционные взаимоотношения между уровнями АТ к белкам нервной ткани и УПП головного мозга (табл. 2), обращает на себя внимание большое количество взаимосвязей между показателями в группе сравнения (23 отрицательных и 8 положительных). У пациентов с НСТ происходит рассогласование значительного количества связей (остается 9 отрицательных и 2 положительных). Вместе с тем появляются новые отрицательные взаимосвязи между уровнями АТ к белкам: В-зав. Са-канал, Глу-Р, Хол-Р, ГАМК-Р, Сер-Р и УПП в левой теменной (Ps) области, В-зав. Са-канал, Хол-Р, Сер-Р и УПП в правой теменной области (Pd), Глу-Р с УПП в правой височной области (Td). Известно, что префронтальная кора (Fz, Fd, Fs) отвечает не только за планирование и контроль последовательности действий, но также и за поведенческое торможение, регуляцию эмоций и аффекта [3]. Важно отметить, что возрастание УПП, свидетельствующее об усилении метаболизма, ацидозе соответствует первой стадии стресса или мобилизации активационных процессов, а снижение УПП (алкалоз) соответствует третьей стадии стресса, торможению адаптационных механизмов, депрессии реактивности мозга [13]. Следует полагать, что чем быстрее пациент проходит от стадии активизации к стадии истощения, тем быстрее формируется патологический процесс. Учитывая, установленные зависимости, а также факт того, что у обследованных нами пациентов, течение НСТ сопровождается формированием мозговой дефицитарности, проявляющейся в виде функционального состояния нейронов соматосенсорной зоны коры головного мозга, таламических структур, когнитивной деятельности, есть все основания полагать о важной роли нейроаутоиммунных реакций в развитии нарушений функций мозга [14].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате корреляционного анализа между концентрациями цитокинов и УПП головного мозга у пациентов с НСТ установлено, что чем выше концентрации провоспалительного IL-1β, который первым включается в ответную реакцию организма, регулируя неспецифический и специфический иммунный ответ, тем выраженнее межполушарная лобная асимметрия (Fd-Fs). Нарастание концентрации TNF-α сопровождалось снижением УПП в левом лобном отведении (Fs). Полученные результаты могут свидетельствовать о важной роли IL-1β и TNF-α в регуляции процессов активации в лобных отделах головного мозга, а также подтверждают, что цитокиновая регуляция иммунного ответа происходит на уровне целостного организма. Анализируя корреляционные взаимоотношения между уровнями АТ к белкам нервной ткани и УПП головного мозга, установлено рассогласование значительного количества взаимосвязей и появление новых отрицательных зависимостей между уровнями АТ к белкам: В-зав. Са-канал, Хол-Р, Сер-Р и УПП в правой и левой теменной (Pd, Ps) областях, ГАМК-Р, Глу-Р и УПП в левой теменной области (Ps), Глу-Р с УПП в височной области (Td), что подтверждает важную роль нейроаутоиммунных реакций в развитии нарушений нейроэнергообмена. Вместе с тем характеристики УПП, коррелирующие с иммунохимическими показателями, отражают не только нейрофизиологические механизмы, но и характеризуют функциональное состояние адаптивных систем организма в целом. В дальнейшем это может использоваться для практической разработки новых методов диагностики различных состояний.