Болезнь Альцгеймера (БА) является тяжелой медико-социальной проблемой. Ранним, додементным ее проявлением считают синдром мягкого когнитивного снижения (mild cognitive impairment, MCI) амнестического (моно- и полифункциональный) типа. В настоящее время отмечаются трудности в своевременной диагностике продромальной фазы БА и ограниченные возможности медикаментозной терапии MCI [1, 2]. В клинических испытаниях с изучением большого количества лекарственных веществ не удалось установить их эффективность [1, 2]. Поэтому остается актуальным поиск новых стратегий ранней диагностики и терапии БА.
В патогенезе нейродегенерации при MCI важная роль принадлежит хронической воспалительной активации клеток микроглии, которая сопровождается нарушением фагоцитарных функций микроглии и астроцитов, уменьшением секреции трофических факторов, оксидативным стрессом и повышенной продукцией медиаторов воспаления, что приводит к повреждению и апоптозу нейронов [3, 4]. К факторам риска развития нейровоспаления относят старение, дефицит противовоспалительных факторов, накопление патологических белков, наследственную предрасположенность [5, 6]. Имеются также экспериментальные данные [7] о влиянии системного воспаления на проницаемость гематоэнцефалического барьера, инициацию и поддержку нейровоспаления. Показано [8], что наличие системных воспалительных реакций может повышать риск БА в 1,5—1,8 раза. Ключевыми маркерами системного воспаления являются уровень С-реактивного белка (СРБ), провоспалительных цитокинов (ЦК), в том числе интерлейкина-8 (IL-8) и фактора некроза опухоли (TNFα). IL-8 — мощный медиатор острого и хронического воспаления, усиливает хемотаксис фагоцитов в очаг воспаления, продукцию ими активных форм кислорода. При Б.А. отмечается повышение уровня IL-8 в цереброспинальной жидкости [9], а при MCI уровень этого ЦК изучен недостаточно. Нами [10] ранее было показано повышение уровня IL-8 в крови при MCI. Мощный провоспалительный цитокин TNFα активирует макрофаги и клетки адаптивного иммунитета, а клетками микроглии он продуцируется под воздействием амилоида-β [11]. Данные об его уровне при БА и MCI противоречивы.
Малоизучены при MCI цитокины адаптивного иммунитета. Интерлейкин-2 (IL-2) — сигнальный белок Т-хелперов 1-го типа, важный участник противовирусного и противоопухолевого иммунитета, а также воспалительного ответа. Он активирует системы цитотоксичности, выработку интерферона-γ, предохраняет активированные Т-клетки от апоптоза. Секреция интерлейкина-4 (IL-4) Т-хелперами 2-го типа вызывает активацию гуморального иммунного ответа и синтеза специфичных к возбудителю иммуноглобулинов. IL-4 является антагонистом Th1- и Th17-иммунного ответа, индуцирует противовоспалительный фенотип макрофагов (М2) и микроглии [12]. Удаление Т-хелперов 2-го типа из субарахноидального пространства и дефицит IL-4 у мышей приводит к нейровоспалению и ухудшению когнитивных функций [13]. По данным литературы [14, 15], ряд нейротрофинов (НТ) секретируется клетками периферической крови. В частности, фактор роста нервов (NGF) секретируется В-клетками в ходе дифференцировки, стимулирует их пролиферацию и образование плазматических клеток, предотвращает апоптоз В-клеток памяти. NGF продуцируют и CD4+ T-хелперы, моноциты и макрофаги при их активации. Т- и В-клетки также синтезируют нейротрофический фактор мозгового происхождения (BDNF), который, как предполагают, участвует в их дифференцировке и пролиферации. В-лимфоциты продуцируют и белок сортилин, осуществляющий транспорт BDNF. Экспрессия BDNF и сортилина повышается в стрессовых условиях, при этом BDNF защищает В-клетки от апоптоза [16]. Показано [17], что он оказывает модулирующее влияние на нейровоспаление, снижая экспрессию микроглией ЦНС молекул главного комплекса гистосовместимости MHC II. Учитывая иммунотропные эффекты НТ, можно предположить их возможное участие не только в активации адаптивного иммунитета, но и развитии системного воспаления.
Показана клиническая эффективность препарата церебролизин (Ц) в комплексной терапии неврологических [18, 19] и нейродегенеративных заболеваний, включая БА и MCI [20—22]. Ц содержит аминокислоты (85%) и пептиды (15%) нейротрофинов, энкефалинов, орексина, галанина, нейротрансмиттеров. Известно, что существуют возбуждающие нейротропные функции аминокислоты (глутамат, аспартат) и тормозящие (γ-аминомасляная аминокислота, β-аланин, таурин, глицин). Аминокислоты могут оказывать также нейропротективное, нейротрофическое и антиоксидантное действие. Кроме того, из аминокислот синтезируется ряд важных для функции нервной системы веществ, в том числе карнитин, таурин и 3,4-диоксифенилаланин (ДОФА) [23]. Ц обладает нейропротективными и регенеративными свойствами еще и за счет содержания в нем активных фрагментов пептидов, в том числе НТ — NGF, цилиарного (CNTF) и глиального (GDNF) нейротрофических факторов, инсулиноподобных факторов роста IGF-2 и IGF-1 и других.
Цель работы — изучение влияния клинических эффектов курсовой терапии Ц и его влияние на факторы системного воспаления у больных с MCI на основе определения ряда иммунологических и биохимических маркеров.
Материал и методы
В пилотное проспективное исследование были включены 20 больных, 16 женщин и 4 мужчины, средний возраст которых был 72,6±3,2 года.
Психическое состояние пациентов соответствовало критериям диагноза синдрома МСI.
Контрольную группу, сопоставимую по возрасту и полу с группой больных, составили 17 добровольцев без когнитивной недостаточности.
Диагноз MCI ставился в соответствии с критериями R. Petersen и J. Touchen и оценкой по краткой шкале оценки когнитивных функций (Mini Mental State Examination — MMSE) ≥27 баллов.
Критериями невключения были диагноз деменции, неврологические заболевания, злокачественные опухоли, ВИЧ-инфекция, эндокринные заболевания в стадии декомпенсации, алкоголизм, интоксикации различной природы, психические заболевания, оценка более 17 баллов по шкале Гамильтона для оценки депрессии (НАМ-D), тяжелая артериальная гипертензия, дефицит фолиевой кислоты и/или витамина В12.
Курс терапии состоял из 20 внутривенных инфузий Ц в течение 4 нед по 30 мл в день с увеличением дозы в течение первых 4 дней (5, 10, 20, 30 мл) в 100 мл физиологического раствора.
Критериями оценки эффективности терапии были результаты тестирования по шкале Общего клинического впечатления (Clinical Global Impression — CGI), а также по упоминавшейся выше шкале MMSE; Монреальской шкале оценки когнитивных функций (MoCA); использовался также Бостонский тест называния (Boston naming test).
Обследование проводили до терапии, через 6, 22 нед и спустя 1 год после терапии.
Из числа биологических показателей исследовали уровни иммуноглобулинов IgA, IgM, IgG, кортизола, СРБ, NGF, BDNF, цитокинов IL-2, IL-4, IL-8, TNFα методом ИФА.
Для статистической обработки использовали программное обеспечение Microsoft Excel. Применяли t-критерий Стьюдента для сравнения групповых средних. Различия считали достоверными при р<0,05.
Результаты
Динамика маркеров системного воспаления и нейротрофических факторов у больных с MCI при терапии Ц
Поскольку в литературе [24] были отмечены возрастные изменения показателей иммунитета, белков воспаления и уровня НТ в крови, то изучаемые показатели были проанализированы в зависимости от возраста. Пациенты с MCI были разделены на две подгруппы: в 1-ю подгруппу вошли 9 больных от 59 до 69 лет (средний возраст — 65,33±0,9 года), во 2-ю подгруппу — 11 пациентов от 72 до 86 лет (средний возраст — 78±1,1 года). По большинству исследованных показателей достоверных различий в зависимости от возраста не было. Отличался только исходный уровень BDNF: он был ниже у больных старше 70 лет (табл. 1). Однако различий по динамике BDNF в связи с терапией зависимости от возраста выявлено не было.
Полученные результаты позволили объединить больных с MCI в одну группу без учета возраста.
Как видно из табл. 2 и рис. 1, после терапии Ц отмечалось заметное снижение уровня СРБ. Исходно он был повышен у большинства больных с MCI в среднем до 14,2 мг/л (при норме от 0 до 5 мг/л). После лечения происходило постепенное снижение его уровня. Более низкий уровень этого маркера воспаления по сравнению с исходным был у больных и через 1 год после терапии. Содержание провоспалительных цитокинов TNFα, IL-8 и цитокина Т-хелперов 2-го типа IL-4 повышалось по сравнению с исходом на 6-й неделе с последующим снижением (см. табл. 2).
Средний уровень IL-2 у пациентов исходно превышал норму почти в 2 раза (р=0,04), у части больных он еще повышался на 6-й неделе, но через 22 нед после лечения снижался до показателей контрольной группы и оставался в пределах нормы через 1 год наблюдения (см. табл. 2). Показатели гуморального иммунитета после терапии также менялись (см. табл. 2). Содержание IgA достоверно повышалось через 22 нед (р=0,005), что, возможно, связано с временем года (осень) и активацией ответа на латентную инфекцию верхних дыхательных путей и ротовой полости под действием терапии. К этому времени снижалось содержание IgM в нормальных пределах, сохранявшееся через 1 год. Концентрация IgG после терапии Ц транзиторно снижалась на 22-й неделе исследования, а через 1 год возвращалась к исходным значениям.
Таким образом, после терапии Ц уровень провоспалительных белков уменьшался, и эти изменения длительно сохранялись.
Динамика маркеров системного воспаления и нейротрофических факторов в зависимости от типа ответа на терапию Ц
В зависимости от времени наступления клинического эффекта терапии Ц и его продолжительности были выявлены четыре типа ответа: быстрый и продолжительный положительный эффект (у 4 больных), быстрое непродолжительное улучшение (у 5), отсроченный (постепенный) продолжительный положительный эффект (у 8) и отсутствие эффекта (у 3). При быстром продолжительном эффекте улучшение наступало сразу после терапии и сохранялось до 22-й недели; при быстром, но непродолжительном эффекте улучшение наблюдалось сразу после терапии, сохранялось до 6-й недели, но отсутствовало на 22-й неделе. Большой интерес вызывает постепенный продолжительный эффект, при котором не было улучшения после лечения, и только на 22-й неделе отмечался заметный клинический эффект. Пациенты с длительным клиническим эффектом имели по сравнению с больными с кратким эффектом и без эффекта меньший средний возраст: 69,3±1,8 года, 75,2±3,0 года и 79,7±3,2 года (р<0,05). В подгруппах больных с улучшением после терапии были также пациенты старше 70 лет. Между больными с длительным или кратковременным клиническим эффектом и без эффекта (все старше 70 лет) имелись существенные различия в показателях гуморального иммунитета, клинической крови, уровня кортизола и НТ до начала терапии. Так, у больных без эффекта терапии были выше уровни IgA, IgM, тромбо-, моно-, лимфоцитов, СОЭ и BDNF, существенно большее содержание кортизола, но не СРБ. Эти данные свидетельствуют о большей активации у них гуморального и клеточного звена иммунитета, напряжении систем адаптации (статистическая обработка не приводится из-за малого числа больных с отсутствием клинического эффекта от терапии).
Изложенные результаты дают основание предположить, что ответ на терапию Ц определяет не возраст, а состояние иммунитета и особенности системного воспаления, что требует дальнейшего изучения. В целом у больных с длительным эффектом до начала терапии содержание IgM было ниже, чем в подгруппе с непродолжительным эффектом, и существенно ниже, чем у больных с его отсутствием. В этой подгруппе после терапии происходило также достоверное снижение (p<0,05) уровня СРБ (табл. 3). Кроме того, у них на 6-й неделе было выявлено небольшое снижение уровня BDNF (p<0,05), однако оно было преходящим, и на 22-й и 48-й неделях его средний уровень уже был выше исходного. У пациентов с кратковременным эффектом и без эффекта средний уровень BDNF через 22 и 48 нед был ниже, чем до терапии. Уровень NT4 у больных без эффекта на 26-й неделе был ниже, чем у пациентов с длительным и кратким эффектом, но это различие недостоверное, так как было всего 3 больных без эффекта. У больных с отсроченным длительным эффектом в отличие от остальных пациентов достоверно снижались провоспалительные цитокины IL-8 (рис. 2) и TNFα между 6-й и 22-й неделями.
Динамика маркеров системного воспаления и нейротрофических факторов в зависимости от клинического эффекта терапии
Непосредственно после терапии и спустя 6 нед у 9 пациентов с MCI отмечалось заметное улучшение по шкале CGI, у 5 — небольшое, у 6 клиническая динамика отсутствовала. Через 22 нед заметное улучшение было у 10 больных, минимальное — у 7 и клинической динамики не было у 3 (табл. 4).
При сравнении результатов терапии по шкале MоCA на 6-й неделе пациенты с уровнем IL-8 <25 пг/мл показывали достоверно более высокий результат, чем при IL-8 >25 пг/мл. У больных с высокой степенью повышения IL-8 в большинстве случаев отсутствовал оптимальный эффект терапии Ц.
В зависимости от эффекта терапии, при оценке на 22-й неделе обнаружились особенности динамики содержания BDNF. Оказалось, что у пациентов с выраженным клиническим улучшением было транзиторное снижение уровня BDNF на 6-й неделе с последующим восстановлением на 22-й неделе. У пациентов с минимальным улучшением и без эффекта терапии уровень BDNF в динамике не менялся. Отметим, что независимо от эффекта лечения уровень BDNF при MCI был ниже, чем в контрольной группе, что соответствует данным других исследований [25]. Средний уровень NGF был подвержен значительным колебаниям внутри групп и у многих пациентов был ниже минимальных детектируемых значений. Вероятность выраженного эффекта терапии была связана с наличием полиморфизма ApoEε4. Выраженный клинический эффект лечения отмечался у всех 5 пациентов, имевших этот полиморфизм, в остальных 14 случаях — у 9.
Таким образом, в результате проведенного исследования курсовой терапии Ц у больных с MCI была обнаружена высокая клиническая эффективность препарата, в том числе у лиц старшей возрастной группы (средний возраст 78±1,1 года). Эффект терапии был отмечен у 8 больных из 11. При этом было выявлено четыре типа ответов на терапию. Наличие как значительно отсроченного эффекта терапии, так и ее непродолжительного действия важно для последующего изучения их механизмов и разработки персонализированных подходов к дозам, длительности лечения и возможности сочетанной терапии. В нашем исследовании была показана большая длительность положительного эффекта лечения Ц, что существенно повышает интерес к его дальнейшему изучению. Были обнаружены также противовоспалительные и иммунотропные эффекты Ц, которые могут отражать действие препарата на отдельные звенья патогенеза синдрома MCI. Иммунологические эффекты могут обусловливать отсроченный эффект нейротрофической терапии и вносить значимую роль в длительность эффекта. Отметим, что именно для иммунотропной курсовой терапии характерны поздние или отложенные положительные эффекты, которые могут наблюдаться спустя 1—2 мес и более.
Проведенное пилотное исследование показывает перспективность и значимость дальнейшего изучения эффектов терапии Ц.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
*e-mail: malashenkova.irina@bk.ru;
ORCID org/0000-0002-3604-9098.