Одной из главных теорий патогенеза рассеянного склероза (РС) является сосудистая теория, основанная на данных патологоанатомических исследований, согласно которым участки демиелинизации обычно прослеживаются вдоль вен, нередко тромбированных. Кроме того, в структуре бляшки РС встречаются мелкие сосуды с зонами тромбоза и микрогеморрагии [1, 2]. Поэтому многие исследователи стали обращать большое внимание на состояние гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) и наличие эндотелиальной дисфункции (ЭД) при данном заболевании.
Ключевым этапом в патогенезе РС является проникновение активированных лейкоцитов из циркулирующей крови через стенку сосудов (эндотелий) в ткань мозга. Взаимодействие лейкоцитов с эндотелием происходит посредством молекул адгезии, которые представлены как на эндотелиоцитах, так и на лейкоцитах. Основным регулятором процесса адгезии лейкоцитов является сам эндотелий.
Значимыми для патогенеза РС считают следующие молекулы адгезии: ICAM-1 (Inter-Cellular Adhesion Molecule 1, CD54), РЕСАМ-1 (Platelet/Endothelial Cell Adhesion Molecule 1, CD31) и VCAM-1 (Vascular cell adhesion molecule 1, CD106). Особенно большая роль им придается в дебюте и при обострении РС. Экспрессия ICAM-1 повышается на эндотелиальных клетках мозга под воздействием воспалительных медиаторов, таких как интерлейкин-1 (ИЛ-1), фактор некроза опухоли (TNF-α) и интерферон-γ, а его экспрессия коррелирует с инфильтрацией лейкоцитов в область воспаления [3, 4]. sICAM-1 - надежный маркер воспаления ЦНС, связанного с нарушением ГЭБ. Показано, что экспрессия ICAM-1 повышена в эндотелии капилляров у больных РС и при экспериментальном аутоиммунном энцефаломиелите (ЭАЭ) и снижается в ответ на терапию β-интерфероном [5]. В некоторых исследованиях показан протективный эффект блокирования активности ICAM-1 на развитие ЭАЭ. РЕСАМ-1 экспрессируется в клетках сосудов, также обнаружен в тромбоцитах, моноцитах, нейтрофилах и CD8+ T-клетках. Подтверждена роль РЕСАМ-1 в воспалительных процессах и взаимодействии лейкоцитов с эндотелием [6, 7]. Исследования показывают повышение уровня РЕСАМ-1 в цереброспинальной жидкости (ЦСЖ) и крови у пациентов с РС, особенно в стадии обострения процесса, и связь с гадолиний-накапливающими очагами на МРТ с контрастированием [8, 9].
К молекулам адгезии относятся также селектины. Они представляют собой семейство Са-зависимых белков, экспрессирующихся на эндотелиальных клетках (Е-селектин, CD62E, ELAM-1), лейкоцитах (L-селектин, CD62L, LECAM-1) и тромбоцитах (Р-селектин, CD62P, GMP-140). Е- и Р-селектины экспрессируются в ответ на воспалительные стимулы. Они опосредуют первоначальные слабые взаимодействия и способствуют прохождению лейкоцитов через эндотелий. Р-селектин расположен в мембранах гранул нестимулированных тромбоцитов и оказывается на поверхности в результате их активации. Также он представлен в эндотелиальных клетках и мегакариоцитах. Его физиологическая роль заключается в опосредовании адгезии лейкоцитов к активированному эндотелию в процессе воспаления [10, 11]. E-селектин экспрессируется на цитокин-активированных эндотелиальных клетках и участвует в адгезии еще не активированных лейкоцитов к эндотелию. Это начальное связывание является необходимой предпосылкой для активации иммунных клеток воспалительными медиаторами [12]. В проведенных ранее исследованиях [13-16] было установлено при РС повышение уровня растворимых форм L-, P-, и E-селектинов в крови и ЦСЖ у больных с некоторым вариациями в зависимости от формы заболевания и стадии болезненного процесса.
Матриксная металлопротеиназа-9 (ММР-9, желатиназа В) - протеолитический фермент, активируемый IL-6 и TNF-α. ММР могут оказывать многостороннее влияние на развитие РС, включая участие в разрушении ГЭБ, активацию проформ цитотоксических молекул, прямое разрушение миелина и образование продуктов расщепления, способных вызвать аутоиммунный ответ. Уровень ММР-9 и/или соотношение ММР-9 и ее ингибитора-TIMP-1 повышены в кровотоке у больных ремиттирующим (РРС) и вторично-прогрессирующим РС, а также коррелируют с наличием активных очагов на МРТ. Источником ММР-9 могут являться клетки разных типов - макрофаги, микроглия, астроциты, эндотелиальные клетки, инфильтрирующие лимфоциты в области демиелинизации. Во многих исследованиях [17-21] показана корреляция между проводимой при РС терапией и изменением уровня ММР-9 или его ингибиторов. Многочисленные исследования ЭАЭ подтверждают ведущую роль ММР-9 в патогенезе РС.
Фактор фон Виллебранда (vWF) - сложный мультимерный адгезивный гликопротеин, синтезируемый эндотелиальными клетками и мегакариоцитами. Повышенные уровни vWF являются индикатором повреждения эндотелия. При многих заболеваниях, сопровождающихся острым и хроническим повреждением эндотелия, уровень vWF в крови значительно повышается [22, 23]. В некоторых исследованиях [24-26] было установлено повышение vWF на моделях ЭАЭ и у пациентов с РС, а также показана возможная его связь с активностью процесса и лечением заболевания.
В клинической практике для оценки ЭД особое значение придают [27] определению концентрации С-реактивного белка (СРБ). Он синтезируется в печени и является представителем семейства белков острой фазы воспаления, его синтез регулируется провоспалительными цитокинами: ИЛ-1, ИЛ-6, TNF [28, 29]. Патологическое действие СРБ реализуется также в сочетании с другими медиаторами воспаления, особенно с ИЛ-6, являющимся основным индуктором синтеза СРБ [30].
Целью данного исследования было выявление у пациентов с РС ЭД, оценка ее возможной связи с активностью заболевания и патогенетической терапией, а также поиск наиболее специфичных лабораторных маркеров в крови пациентов и оценка их связи с особенностями течения заболевания и его терапией.
Материал и методы
Обследовали 61 пациента, 22 мужчин и 39 женщин, с достоверным диагнозом РС по критериям РС МакДональда (2005). Средний возраст пациентов был 34,55±1,39 года (колебания от 19 лет до 61 года), длительность заболевания - от 1 мес до 32 лет (средняя- 7,67±1,03 года).
У 52 человек было ремиттирующее течение болезни, из них у 8 наблюдалось обострение, остальные находились в стадии ремиссии; у 9 человек - вторично-прогредиентное течение РС (ВПРС), из них 3 были в стадии прогрессирования процесса, остальные в стадии стабилизации.
Среди всех больных 34 пациента, 21 женщина и 13 мужчин, были обследованы до назначения терапии препаратами, изменяющими течение РС (ПИТРС); 27 пациентов на момент обследования получали терапию ПИТРС (из них 9 человек - глатирамера ацетат, 5 - β-интерферон 1а, 9 - β-интерферон 1b, 3 - митоксантрон, 1 - натализумаб). Длительность терапии ПИТРС была от 3 мес до 8 лет (средняя - 3,1±0,52 года). Менее 1 года терапию ПИТРС получали 10 человек. Часть пациентов на момент обследования получали метаболическую терапию (препараты α-липоевой кислоты). Ни у одного пациента не наблюдалось состояний, традиционно связываемых с ЭД.
Всем пациентам было проведено клиническое неврологическое обследование, в процессе которого при изучении анамнеза большое внимание обращали на демографические, эпидемиологические и социальные факторы.
В процессе обследования всем больным были выполнены анализ сыворотки крови на СРБ высокочувствительным методом («Alere»); анализ плазмы крови на vWF методом иммуноферментного анализа (ИФА) («Technoclone»); 40 пациентам был проведен анализ сыворотки крови на ММР-9 и ряд растворимых форм молекул адгезии (sICAM - 1, sPECAM - 1, E-селектин, P-селектин) методом ИФА («Bender MedSystems»); 26 пациентов были обследованы также методом магнитно-резонансной томографии (МРТ). МРТ головного мозга проводилась с контрастированием.
При статистическом анализе данных для сравнения независимых групп использовались методы непараметрической статистики: критерий Манна-Уитни, регрессионный анализ. Критический уровень значимости составлял p<0,05.
Результаты
Уровень СРБ в сыворотке крови колебался от 0,2 до 12,1 мг/л (референтные значения от 0 до 5 мг/л), в среднем составляя 1,76±0,3 мг/л. Повышение показателей СРБ выше нормальных значений наблюдалось у 5 (8,2%) пациентов (из них у 3 пациентов на момент обострения и у 2 - в стадии прогрессирования).
При исследовании плазмы крови на vWF результаты колебались от 0,6 до 2 Ед/мл (референтные значения 0,5-1,5 Ед/мл), в среднем составляя 1,36±0,05 Ед/мл. Превышение vWF над нормой наблюдалось у 30 (49,2%) пациентов (табл. 1). Еще у 13 пациентов значение vWF находилось на уровне верхней границы нормы (8 пациентов с РРС без лечения ПИТРС; 1 пациент с ВПРС без лечения ПИТРС; 3 пациента с терапией ПИТРС в стадии вторичного прогрессирования). Из 8 пациентов, не получавших терапии ПИТРС, у которых не наблюдалось значимого повышения vWF, 6 на момент обследования проходили метаболическую терапию (α-липоевая кислота).
Анализ сыворотки крови на ММР-9 и молекулы адгезии (sICAM - 1, sPECAM - 1, E-селектин, P-селектин) методом ИФА с использованием наборов фирмы «Bender MedSystems» был проведен 40 пациентам, 18 из которых не получали терапию ПИТРС, 9 получали ее сроком менее 1 года, 13 - более 1 года. РРС был у 34 пациентов (в том числе у 7 в стадии обострения), ВПРС - у 6 (в том числе у 2 в стадии прогрессирования). Результаты представлены в табл. 2.
МРТ головного мозга была сделана 18 пациентам вне терапии ПИТРС (2 из них в период обследования находились в состоянии обострения болезни), 8 пациентов находились на терапии ПИТРС (2 из них в состоянии обострения). Накопление контрастного вещества наблюдалось у 18 (69,2%) пациентов: у 14 не лечившихся (2 из них с признаками клинического обострения) и у 4 при терапии ПИТРС (2 из них с признаками клинического обострения). Количество очагов, накапливающих контрастное вещество, варьировало от 1 до 20 и в среднем составило 6±1,4.
Обсуждение
Поскольку повышение уровня СРБ как белка острой фазы наблюдалось только у пациентов в стадии обострения (у 37,5%) и прогрессирования, это, по-видимому, отражает текущий воспалительный процесс. Связи уровня СРБ ни с vWF, ни со всеми исследуемыми молекулами адгезии и ММР-9, ни с количеством очагов, накапливающих контраст, в исследованной группе обнаружено не было.
При сравнении групп пациентов по результатам содержания vWF в крови (группы пациентов с РРС без терапии ПИТРС или с коротким ее сроком и пациентов с длительностью терапии ПИТРС более 1 года) был обнаружен достоверно более высокий уровень vWF в группе пациентов, не получавших терапию (р<0,01). vWF считается классическим маркером ЭД и, по-видимому, повышение его в группе нелеченных пациентов отражает ее наличие, а его снижение на фоне проводимой патогенетической терапии - уменьшение степени ЭД. Косвенно это подтверждает и факт нормальных значений vWF в группе пациентов, получавших терапию α-липоевой кислотой. Обнаруженная связь vWF с терапией ПИТРС свидетельствует о том, что он может рассматриваться в качестве потенциального маркера для оценки эффективности патогенетической терапии РС.
Изменение концентрации тех или иных молекул адгезии и ММР-9 наблюдалось у всех обследованных больных, т.е. наиболее высокие уровни ММР-9 и sPECAM-1 также наблюдались у пациентов без терапии ПИТРС (или с коротким ее сроком), у больных ВПРС, особенно в стадии прогрессирования и РРС в фазе обострения. Наиболее высокие уровни sICAM-1 были у пациентов без терапии ПИТРС и с коротким ее сроком и у больных ВПРС. Наиболее высокие уровни E-селектина отмечались у пациентов с РРС в стадии обострения. Повышение уровня P-селектина наблюдалось у пациентов без терапии ПИТРС или с малым ее сроком, особенно в стадии обострения и прогрессирования. Указанные тенденции обозначились достаточно четко, но при данном числе наблюдений не достигли уровня статистической значимости. Значимых корреляционных связей между исследованными молекулами адгезии, ММР-9 и vWF в исследованной группе пациентов с РС обнаружено не было.
Отмечены достоверно более высокие уровни ММР-9 в группе пациентов с накоплением контраста на МРТ (среднее значение - 293,4 нг/мл) в сравнении с пациентами без активных очагов (215,3 нг/мл, р<0,05), что подтверждает данные литературы и свидетельствует о большой роли ММР-9 в повреждении ГЭБ. Существующая связь значительного повышения уровня ММР-9 с наличием накапливающих контраст очагов также дает возможность использовать данный маркер для оценки активности заболевания.
При регрессионном анализе были обнаружены прямая связь между количеством очагов, накапливающих контраст на МРТ, и повышением уровня молекул адгезии (sPECAM-1 и sICAM-1 - умеренная связь, E-селектин - заметная связь) и ММР-9 (слабая связь) и умеренная обратная связь между количеством активных очагов и уровнем P-селектина (рис. 1-3).
Наличие прямой связи между количеством активных очагов и уровнем E-селектина и обратной связи - с уровнем Р-селектина можно объяснить тем, что данные молекулы адгезии экспрессируются на разных элементах (Е-селектин в основном на эндотелиоцитах, а Р-селектин - на тромбоцитах), и в результате повреждения эндотелия и разрушения ГЭБ уровень Е-селектина закономерно увеличивается. Связь между количеством активных очагов и уровнем E-селектина позволяет рассматривать его в качестве маркера активности аутоиммунного процесса.
Таким образом, полученные предварительные результаты свидетельствуют, что более чем у половины пациентов с РС имеется ЭД, которая наблюдается у большинства пациентов при отсутствии (или коротком сроке) терапии ПИТРС и усиливается при переходе процесса во вторично-прогрессирующее течение. Длительная терапия ПИТРС достоверно уменьшает ЭД. В качестве потенциальных маркеров для оценки активности заболевания при исследовании сыворотки крови наибольший интерес представляют ММР-9 и E-селектин.