Этиология биполярного аффективного расстройства (БАР) остается неизвестной, однако выявлен ряд биопсихосоциальных факторов, которые вносят вклад в развитие заболевания: генетические факторы, физические и психические травмы, эпигенетические изменения, нарушения процессов нейрогенеза и апоптоза нейронов, митохондриальные дисфункции и окислительный стресс в головном мозге [1]. Вместе с тем сохраняет актуальность проблема ранней диагностики БАР и выявления лабораторных маркеров, которые могли бы облегчить дифференциацию аффективных расстройств [2]. Кроме того, выявление значимых клинико-биологических корреляций послужило бы существенным подспорьем в развитии таргетной терапии.
На предыдущем этапе исследований проводился сравнительный протеомный анализ сыворотки крови больных БАР, шизофренией и здоровых лиц, направленный на выявление белков-кандидатов на роль биомаркеров БАР [3]. Из белков, показавших достоверные отличия в протеомном профиле больных и здоровых лиц, было отобрано несколько кандидатов для дальнейшего количественного анализа: кадгерин 5 (cadherin 5), B-цепь XIII фактора свертывания крови и белковый продукт гена ANKRD12. Белок кадгерин 5 является маркером эндотелиальной клетки и, по всей видимости, участвует в обеспечении нормального функционирования эндотелиального барьера, в том числе и гематоэнцефалического барьера [4]. В литературе имеются данные, свидетельствующие о наличии повреждения гематоэнцефалического барьера при психических расстройствах [5]. Кроме того, есть работы, посвященные ассоциации генов, кодирующих семейство кадгериновых белков, с психическими расстройствами [6]. Второй включенный в исследование белок-кандидат — это B-цепь XIII фактора свертывания крови трансглутаминазы, роль которой не сводится только к участию в каскаде свертывания крови. Этот фермент также участвует в процессе заживления ран, перестройке и формировании костной ткани, взаимодействии плода с организмом матери [7], в регенерации поврежденного зрительного нерва — данный механизм изучен у рыб [8]. Публикации, в которых описана связь этого белка с психическими расстройствами, отсутствуют. Особый интерес представляют белки, содержащие анкириновые повторы, а именно белок-продукт гена ANKRD12, который может ингибировать транскрипционную активность ядерных рецепторов путем воздействия на гистондеацетилазы (histone deacetylases — HDACs), что оказывает влияние на транскрипционные процессы в клетке [9]. На моделях животных было обнаружено усиление активности гистоновых деацетилаз, сопровождающее усиление депрессивной симптоматики и снижение терапевтического ответа на антидепрессанты [10].
Цель настоящей работы — определение концентраций ряда белков, обнаруженных с помощью протеомного анализа в сыворотке крови больных БАР, и оценка взаимосвязи их концентраций с клиническими характеристиками заболевания.
Материал и методы
В настоящей работе обследованы больные БАР, проходившие лечение в отделении аффективных состояний НИИ психического здоровья Томского НИМЦ. В группу больных БАР включен 41 пациент (22 женщины и 19 мужчин), средний возраст которых (Me [Q25; Q75]) составил 32 [21; 52] года, а продолжительность болезни — 8 [5; 11] лет. Возраст манифестации заболевания при этом составил 32 [22; 49] года, количество перенесенных эпизодов — 4 [2; 5]. Основную часть составляли пациенты, проходившие лечение по поводу текущего депрессивного эпизода различной степени тяжести с диагнозами по МКБ-10: F31.3 — 12 больных (7 женщин, 5 мужчин), F31.4 — 14 больных (6 женщин, 8 мужчин), F31.5 — 5 больных (3 женщины, 2 мужчин). Также в указанную группу включены пациенты с текущим смешанным аффективным эпизодом (F31.6 — 7 больных (4 женщины, 3 мужчин)) и текущим эпизодом мании без психотических симптомов (F31.1 — 3 больных (2 женщины, 1 мужчина)).
Группа контроля состояла из 35 (23 женщины и 12 мужчин) психически здоровых лиц в возрасте 28 [21; 55] лет.
Критерии включения: наличие установленного диагноза БАР (F31) на основании критериев МКБ-10 (для клинической группы), возраст пациентов от 18 до 55 лет, наличие подписанной формы информированного добровольного согласия на участие в исследовании.
Критерии невключения: наличие соматической патологии в стадии обострения, эпилепсии, алкоголизма, наркомании или другого психического расстройства, не включенного в исследование.
Для оценки тяжести текущей депрессии использовалась шкала депрессии Гамильтона, версия для сезонных аффективных расстройств, учитывающая атипичные депрессивные симптомы (Structured Interview Guide for the Hamilton Depression Rating Scale, Seasonal Affective Disorder version — SIGH-SAD) [11]. Также степень тяжести основных клинических проявлений заболевания оценивалась по шкале общего клинического впечатления (Clinical Global Impressions Scale — CGI) [12]. Все психометрические исследования проводились при поступлении, до назначения терапии.
Исследование проводилось в соответствии с этическими принципами проведения исследований человека согласно протоколу, утвержденному комитетом по биомедицинской этике НИИ психического здоровья Томского НИМЦ (протокол №93 от 24.10.2016).
Для количественной оценки белков-кандидатов использовались наборы для твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА): кадгерина 5 — ELISA Kit for cadherin 5 (CDH5) from Homo sapiens (Human) (Cloud-CloneCorp., USA); XIII фактора свертывания крови — AssayMax™ Human Factor XIII ELISA Kit (ASSAYPRO LLC, USA); белка-продукта гена ANKRD12 — ELISA Kit for ANKRD12 from Homo sapiens (Human) (Cloud-CloneCorp., USA). ИФА проводили в соответствии с протоколом, рекомендованным производителем.
Для проведения статистической обработки полученных результатов использовали статистический пакет Statistica v. 10.0. Нормальность распределений в исследуемых группах проверяли при помощи критерия Колмогорова—Смирнова. Для оценки достоверности различий нормально распределенных признаков использовали параметрический t-критерий Стьюдента. В случае если исследуемые признаки не подчинялись нормальному закону распределения, использовали непараметрические критерии Манна—Уитни и Краскела—Уоллиса. Корреляционный анализ проводился с расчетом коэффициента ранговой корреляции Спирмена. Статистически значимыми считались различия при p<0,05.
Результаты
В образцах сыворотки крови больных БАР и здоровых лиц методом твердофазного ИФА определены концентрации кадгерина 5, XIII фактора свертывания крови и белка-продукта гена ANKRD12, и t-критерий Стьюдента не выявил статистически значимых различий в концентрациях изучаемых белков. Результаты измерения концентраций белков представлены в табл. 1.
Таблица 1. Концентрации кадгерина 5, XIII фактора свертывания крови и белка-продукта гена ANKRD12 в сыворотке лиц контрольной группы и больных БАР
| Белок | Контрольная группа (n=35), Mean±SE | Группа больных БАР (n=41), Mean±SE | t-критерий Стьюдента, p |
| Кадгерин 5 | 3,64±0,44 нг/мл | 3,63±0,51 нг/мл | 0,364 |
| XIII фактор свертывания крови | 35,43±11,07 мкг/мл | 42,58±10,97 мкг/мл | 0,655 |
| Белок-продукт гена ANKRD12 | 0,29±0,12 нг/мл | 0,47±0,17 нг/мл | 0,119 |
Несмотря на то что при помощи t-критерия Стьюдента не удалось обнаружить статистически значимых различий в концентрациях всех исследуемых белков, полученные результаты внутригрупповых различий между группами больных с разными клиническими характеристиками представляют интерес в качестве возможных маркеров разных клинических состояний при БАР. Отсутствие статистически значимых отличий общей группы больных от группы контроля обусловлено неоднородностью общей группы.
Был проведен поиск корреляционных взаимосвязей концентраций белков с возрастом обследуемых лиц и длительностью заболевания. Ранговый корреляционный анализ Спирмена не выявил корреляционных связей исследуемых белков ни с длительностью заболевания, ни с возрастом больных БАР, не обнаружено связей и между концентрациями белков и возрастом здоровых лиц. Также не обнаружено статистически значимой корреляции концентраций исследуемых белков между собой.
Все больные БАР были разделены на подгруппы в зависимости от текущего аффективного эпизода: гипоманиакального, маниакального, депрессивного и смешанного. При помощи дисперсионного анализа обнаружено статистически значимое различие концентрации белка-продукта гена ANKRD12 между всеми подгруппами больных и здоровыми лицами (критерий Краскела—Уоллиса, p=0,0448). При парном сравнении каждой подгруппы с контрольной группой обнаружилось статистически значимое различие между подгруппой больных БАР с текущим депрессивным эпизодом и здоровыми лицами (критерий Манна—Уитни, p=0,006). Дисперсионный анализ ANOVA и попарные сравнения подгрупп больных с выделенными аффективными эпизодами с контрольной группой не показали значимых различий концентраций кадгерина 5 и XIII фактора свертывания крови.
В дальнейшем пациенты с БАР были разделены на три подгруппы в зависимости от длительности заболевания. Возрастом манифестации заболевания считали возраст появления первых симптомов аффективной патологии согласно анамнестическим данным. Дисперсионный анализ Краскела—Уоллиса ANOVA выявил статистически значимые различия только в содержании белка-продукта гена ANKRD12 в подгруппах больных БАР с разной длительностью заболевания (табл. 2).
Таблица 2. Концентрация исследуемых белков в сыворотке крови лиц контрольной группы и больных БАР в зависимости от длительности заболевания
| Белок | Контрольная группа, Me [Q25; Q75] | Группа больных БАР — длительность заболевания, Me [Q25;Q75] | Критерий Краскела—Уоллиса, p | ||
| 0—5 лет (n=16) | 6—10 лет (n=10) | более 11 лет (n=15) | |||
| Белок-продукт гена ANKRD12, нг/мл | 0,001 [0,001; 0,44] | 0,001 [0,001; 0,30] | 0,001 [0,001; 0,66] | 0,43 [0,001; 1,46] | 0,0159* |
| Кадгерин 5, нг/мл | 3,03 [2,41; 4,84] | 2,91 [1,847; 3,888] | 4,00 [2,37; 5,66] | 2,89 [2,391; 3,612] | 0,7878 |
| XIII фактор свертывания крови, мкг/мл | 17,64 [10,52; 24,09] | 21,5 [17,15; 24,75] | 20,5 [13,91; 141,91] | 21,43 [19,02; 23,3] | 0,4735 |
Примечание. Здесь и в табл. 3: * — статистически значимые различия между группами.
Попарное сравнение, проведенное с помощью критерия Манна—Уитни, концентраций белка-продукта гена ANKRD12 у больных БАР с разной длительностью заболевания и здоровых лиц выявило статистически значимые изменения концентраций белка-продукта гена ANKRD12 во всех подгруппах больных БАР: с длительностью до 5 лет (p=0,04), от 6 до 10 лет (p=0,01), максимальный уровень белка обнаружен у больных с длительностью заболевания более 11 лет (p=0,02); при этом статистически значимых различий в его концентрациях между группами больных с разной длительностью заболевания не выявлено.
Далее больные БАР были разделены на три группы в зависимости от тяжести текущего депрессивного эпизода (легкая, n=9; средняя, n=19; тяжелая, n=13). В группы больных с легкой и средней тяжестью текущего депрессивного эпизода включены пациенты с диагнозом F31.3. В группу больных БАР с тяжелой степенью текущего депрессивного эпизода включены пациенты с диагнозами F31.4 и F31.5. При этом дисперсионный анализ также выявил статистически значимое увеличение концентраций белка-продукта гена ANKRD12 в исследуемых группах больных БАР в сравнении с контрольной группой (критерий Краскела—Уоллиса, p=0,023). Попарное сравнение групп БАР по тяжести текущего депрессивного эпизода с контрольной группой выявило статистически значимые различия (увеличение концентрации) белка-продукта гена ANKRD12 между больными с легкой (p=0,04), средней (p=0,01) и тяжелой (p=0,03) степенью тяжести текущего депрессивного эпизода. Значимых различий в концентрации белка-продукта гена ANKRD12 между группами больных БАР по степени тяжести текущего депрессивного эпизода обнаружено не было.
Выявлено статистически значимое снижение концентрации кадгерина 5 у больных БАР с текущим эпизодом тяжелой депрессии в сравнении с больными БАР с текущим эпизодом умеренной депрессии (критерий Манна—Уитни, p=0,017). Дисперсионный анализ ANOVA и парные сравнения групп больных с различной степенью тяжести текущего депрессивного эпизода и здоровых лиц в остальных случаях не показали значимых различий концентраций исследуемых белков.
Далее нами были изучены корреляционные взаимосвязи концентраций белков со степенью тяжести текущего аффективного эпизода (табл. 3), оцененной по клиническим шкалам SIGH-SAD и CGI. Суммарный балл по SIGH-SAD у обследованных больных для типичных депрессивных симптомов составил 32 [16; 34], для атипичных депрессивных симптомов — 5 [4; 6], общий балл составил 38 [28; 41], оценка по шкале CGI составила 4 [4; 5] балла.
Таблица 3. Корреляционные связи между концентрациями изученных белков и показателями шкал SIGH-SAD и CGI
| Коррелируемые показатели | R | p |
| XIII фактор свертывания крови, мкг/мл | ||
| SIGH-SAD: сумма баллов для 17 типичных депрессивных симптомов | –0,2312 | 0,4697 |
| SIGH-SAD: сумма баллов для 7 вопросов атипичных депрессивных симптомов | –0,4028 | 0,1941 |
| SIGH-SAD: общая сумма баллов для 24 пунктов | –0,4308 | 0,1621 |
| CGI | –0,6188 | 0,0319* |
| Кадгерин 5, нг/мл | ||
| SIGH-SAD: сумма баллов для 17 типичных депрессивных симптомов | –0,3347 | 0,3786 |
| SIGH-SAD: сумма баллов для 7 пунктов атипичных депрессивных симптомов | –0,6946 | 0,0379* |
| SIGH-SAD: общая сумма баллов для 24 пунктов | –0,4746 | 0,1967 |
| CGI | 0,1693 | 0,6632 |
| Белок-продукт гена ANKRD12, нг/мл | ||
| SIGH-SAD: сумма баллов для 17 типичных депрессивных симптомов | 0,2571 | 0,6227 |
| SIGH-SAD: сумма баллов для 7 вопросов атипичных депрессивных симптомов | 0,2319 | 0,6583 |
| SIGH-SAD: общая сумма баллов для 24 пунктов | 0,1449 | 0,7841 |
| CGI | –0,0617 | 0,9075 |
В результате обнаружена статистически значимая отрицательная корреляция средней силы между суммарными баллами атипичных депрессивных симптомов по шкале SIGH-SAD и концентрацией кадгерина 5 (см. табл. 3).
Кроме того, обнаружена статистически значимая отрицательная корреляция средней силы между баллами по шкале общего клинического впечатления (CGI) и концентрацией XIII фактора свертывания крови у больных БАР (r=–0,62, p=0,032), означающая, что чем выше баллы по CGI (более выражена тяжесть психического расстройства), тем ниже концентрация XIII фактора свертывания крови.
Для белка-продукта гена ANKRD12 корреляционных связей клинических показателей с концентрациями изучаемых белков не обнаружено.
Обсуждение
О значимости выявленных изменений концентрации белка-продукта гена ANKRD12 у больных БАР свидетельствует большое число работ, в которых показана роль этого белка в нарушении функций синапсов. Так, у людей с мутациями гена ANKRD12 имеются когнитивные и нейроанатомические нарушения [13]. Белок-продукт гена ANKRD12 ингибирует транскрипционную активность генов посредством взаимодействия с гистондеацетилазами (HDAC). Посмертные исследования мозга подтверждают нарушение регуляции экспрессии ферментов гистондеацетилаз HDAC1 и HDAC2 в качестве основного признака при шизофрении, БАР и депрессии [14]. Кроме того, нокдаун гена HDAC2 в центральной нервной системе приводит к улучшению пространственной и ассоциативной памяти [15]. Исследования аутопсийного мозга показывают, что уровни белка HDAC2 изменены в прилежащем ядре у пациентов с депрессией [16].
Обнаруженное снижение концентрации кадгерина 5 у больных БАР с текущим эпизодом тяжелой депрессии в сравнении с больными БАР с текущим эпизодом умеренной депрессии, возможно, свидетельствует о более выраженной эндотелиальной дисфункции у больных БАР при усилении тяжести текущего депрессивного эпизода. Выявленная отрицательная корреляция между суммарными баллами атипичных депрессивных симптомов по шкале SIGH-SAD и концентрацией кадгерина 5 означает, что чем сильнее выражена тяжесть атипичных симптомов депрессии (выше баллы по шкале SIGH-SAD), тем ниже концентрация кадгерина 5 в сыворотке крови у больных БАР. На основании того, что данный белок является маркером эндотелиальной дисфункции, можно предположить наличие более выраженной эндотелиальной дисфункции у пациентов с выраженными атипичными симптомами депрессии.
В настоящее время имеются многочисленные данные о нарушении в системе тромбоцитарно-сосудистого гемостаза у пациентов, страдающих аффективными расстройствами, связанном, скорее всего, с влиянием антидепрессивной терапии [17]. Так, A. Nijenhuis и соавт. [18] описывают клинический случай приобретенного дефицита XIII фактора свертывания крови у 75-летнего пациента, который принимал флувоксамин для лечения рецидивирующих депрессий, при этом активность XIII фактора оказалась крайне низкой (2% от нормы). Данные, полученные в нашей работе, согласуются с опубликованными в литературе, и свидетельствуют о нарушении системы тромбоцитарно-сосудистого гемостаза у больных БАР.
Заключение
В настоящем исследовании при измерении концентраций кадгерина 5, XIII фактора свертывания крови и белка-продукта гена ANKRD12 в сыворотке крови больных БАР в общей группе по сравнению с контролем не обнаружено статистически значимых различий уровней исследуемых белков, что обусловлено неоднородностью общей группы больных. Однако при сравнении больных БАР с текущим депрессивным эпизодом разной степени тяжести с контрольной группой выявлено статистически значимое и зависящее от тяжести текущего депрессивного эпизода (легкий, средний и тяжелый) увеличение концентрации белка-продукта гена ANKRD12. Также обнаружено значимое снижение концентрации кадгерина 5 у больных БАР с текущим эпизодом тяжелой депрессии в сравнении с группой БАР с текущим эпизодом умеренной депрессии. Выявлена значимая отрицательная корреляция между суммарными баллами атипичных депрессивных симптомов по шкале SIGH-SAD и концентрацией кадгерина 5, что может говорить о более выраженной эндотелиальной дисфункции у пациентов с выраженными атипичными симптомами депрессии. Эти данные, а также выявленные связи между тяжестью психического расстройства и концентрацией XIII фактора свертывания крови у больных БАР могут иметь значение для разработки научно обоснованных программ персонализированной терапии, в том числе учитывающих возможное влияние психофармакотерапии на систему тромбоцитарно-сосудистого гемостаза у пациентов с аффективными расстройствами.
Работа выполнена по теме НИР: Биопсихосоциальные механизмы патогенеза и клинического полиморфизма, адаптационный потенциал и предикторы эффективности терапии у больных с психическими и поведенческими расстройствами в регионе Сибири, регистрационный номер 122020200054-8.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.