В начале XXI века актуальность проблемы борьбы с клещевым энцефалитом (КЭ) остается в центре внимания эпидемиологов, инфекционистов, неврологов в связи с тяжелым течением, летальными исходами, высоким риском инвалидизации и развития хронических форм [4, 5]. Это обусловливает медико-социальную и экономическую значимость КЭ и делает необходимым дальнейшее изучение его клинико-патогенетических закономерностей.
Механизмы поражения центральной нервной системы (ЦНС) при КЭ, в основе которых лежит нарушение целостности гематоэнцефалического барьера (ГЭБ), обусловлены как свойствами возбудителя, так и ответными патофизиологическими процессами со стороны организма. Существенным звеном в развитии реакции головного мозга на повреждение является изменение метаболизма нейромедиаторов, в том числе серотонина, вызывающего разнообразные физиологические и фармакологические эффекты во многих тканях организма [1, 2, 7, 8]. В настоящее время описано 15 видов серотониновых рецепторов, участвующих в регуляции сна и температуры тела, боли, биоповеденческих и моторных реакциях [6, 13].
По мнению ряда авторов, низкая концентрация серотонина и его метаболитов в крови и спинномозговой жидкости больных может быть следствием угнетения активности серотонинергической системы или отражать компенсаторное ингибирование синтеза серотонина в результате чрезмерного усиления серотонинергической передачи нервных импульсов в головном мозге [9].
A. Adell с соавт. предполагают, что содержание серотонина в периферической крови отражает и его концентрацию во внеклеточном пространстве головного мозга (включая синаптическое) [12]. Генетические исследования показали, что структура тромбоцитарного и мозгового серотонинового транспортера кодируется одним и тем же геном [14]. Идентичность рецепторов тромбоцитов и серотонинергических нейронов легла в основу теории о сходстве двух систем: «тромбоциты – плазма» и «пресинаптические окончания – экстрацеллюлярная жидкость» [11]. Эти факты свидетельствуют также о том, что гуморальное звено представляет собой доступную и адекватную модель изучения серотониновой системы ЦНС.
Для измерения концентрации серотонина используется ряд современных биохимических и иммунохимических методов, пришедших на смену недостаточно чувствительному колориметрическому определению. К ним относятся высокоэффективная жидкостная и газовая хроматография с различными видами детекции, радиоиммунологический и иммуноферментный методы. В большинстве исследований концентрация серотонина измеряется с помощью хроматографических методов, точных и высокочувствительных, однако дорогостоящих и предъявляющих высокие требования к персоналу, что ограничивает внедрение их в практику. Появление нового иммуноферментного метода, не уступающего по чувствительности и специфичности рутинным тестам [3], создало возможность проводить исследование концентрации серотонина, используя уже существующую инструментальную базу и опыт сотрудников, владеющих этой техникой.
Цель исследования – изучить динамику изменений количественного содержания серотонина сыворотки (СС) крови у пациентов в остром периоде КЭ.
Материалы и методы исследования
На базе Краевой клинической инфекционной больницы г. Перми обследовано 44 больных с КЭ. Их них 24 мужчины и 20 женщин в возрасте от 18 до 71 года (44,7 ± 15,5 лет). Больные были разделены на две группы в зависимости от клинической формы инфекции. Первая группа включала 35 пациентов с непаралитической формой КЭ, из них у 19 человек наблюдалась лихорадочная форма, у 16 – менингеальная. Во вторую группу вошли 9 пациентов с паралитической (очаговой) формой КЭ. Контрольную группу составили 15 здоровых лиц, сопоставимых по полу и возрасту.
Диагноз КЭ установлен на основании эпидемиологических (присасывание клеща или посещение леса в сроки, соответствующие инкубационному периоду), клинических (наличие интоксикационного, менингеального, очагового синдромов) и серологических данных (обнаружение в сыворотке крови специфических IgM к антигену вируса клещевого энцефалита).
Концентрацию СС крови определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием набора Serotonin ELISA Fast Track (LDN, Германия). Исследование проводилось в строгом соответствии с инструкцией в динамике инфекционного процесса: в разгар заболевания (на 2–4 дни болезни) и в период ранней реконвалесценции.
Статистический анализ выполняли с применением программы STATISTICA 6.0 (StatSoft Inc, USA) методами непараметрической статистики. Результаты исследования, обработанные способами вариационной статистики, выражали в виде среднего значения и его стандартного отклонения (M ± σ). Выявление статистически значимых различий выборок по количественным показателям в независимых группах проводили с помощью U-критерия Манна‒Уитни, в зависимых – по критерию Вилкоксона, различия считали значимыми при р < 0,05. Для исследования взаимосвязи признаков использовали корреляционный анализ Спирмена.
Результаты исследованияи их обсуждение
Исследование количественного содержания серотонина сыворотки крови у больных в период разгара КЭ выявило достоверное снижение данного показателя относительно контрольных значений. Средний уровень СС у пациентов независимо от клинической формы болезни составил 97,2 ± 57,1 нг/мл, что значительно ниже, чем у здоровых лиц – 258,0 ± 136,5 нг/мл (р = 0,003).
Более детальный анализ концентрации СС в исследуемых группах позволил установить ее уменьшение в первые дни заболевания при паралитической (очаговой) форме – 45,7 ± 23,6 нг/мл (рисунок), против – 115,6 ± 54,4 нг/мл при непаралитической (р = 0,015). Показатели СС при лихорадочной и менигеальной формах не отличались друг от друга и составили соответственно – 133,4 ± 44,1 и 102,2 ± 60,2 нг/мл (р = 0,196). Однако их уровень был в 2–2,5 раза ниже, чем у здоровых лиц.
Сравнение значений СС у больных с разными формами КЭ в разгар заболевания выявило достоверные различия между очаговой и лихорадочной (р = 0,006), а также очаговой и менингеальной формами (р = 0,048).
Изучение взаимосвязей в первые дни заболевания позволило установлены отрицательные корреляционные связи (р < 0,05) содержания СС с тяжестью заболевания (r = –0,622) и высотой температуры тела (r = –0,719).
В период ранней реконвалесценции уровень СС у всех больных КЭ повышался до 150,6 ± 89,2 нг/мл, но был ниже, чем в группе контроля (р = 0,006). При паралитической форме он не изменялся и составил 80,4 ± 52,2 нг/мл (р = 1,000). Напротив, при непаралитической форме концентрация СС увеличивалась до 181,8 ± 85,8 нг/мл (р = 0,047), но была в 1,4 раза ниже контрольных значений.
Следует отметить, что у пациентов с летальным исходом КЭ концентрация СС была достоверно ниже – 22,3 ± 9,9 нг/мл, чем в случаях заболеваний, закончившихся выздоровлением (р = 0,006).
Из данных литературы следует, что серотонинергическая нейромедиаторная система является одной из активно функционирующих нейротрансмиттерных систем, обеспечивающих множественные физиологические эффекты, и принимает участие в патогенезе различных инфекционных заболеваний. При ряде бактериальных и вирусных менингитах и менингоэнцефалитах происходят глубокие функциональные и морфологические изменения в стволовых структурах мозга, обусловленные воздействием возбудителя и его токсинов, что приводит к активизации метаболизма серотонина и изменению функциональной активности серотонинергических нейронов [6].
Концентрация серотонина сыворотки крови в динамике болезни при различных формах КЭ
Известно, что серотонин является нейромедиатором, обладающим выраженным иммуномодулирующим действием. В ряде работ показано, что он снижает содержание в крови количество провоспалительных цитокинов IL-6 и TNF-α и повышает концентрацию противовоспалительного цитокина IL-10 [10] Следовательно, характер изменения СС у больных в остром периоде КЭ можно рассматривать и в качестве показателя противовоспалительного потенциала головного мозга, позволяющего в той или иной степени прогнозировать тяжесть течения инфекции.
Результаты проведенного нами исследования выявили выраженные нарушения содержания СС у больных с КЭ. На основании анализа уровня СС крови у больных с КЭ отмечено достоверное снижение его относительно контрольных значений, причем при очаговой форме КЭ количественные показатели СС были существенно ниже, чем при лихорадочной и менингеальной формах. Такое статистически значимое различие между тяжелой паралитической и менее тяжелой непаралитической формами КЭ позволило нам установить возможность использования данного показателя в качестве прогностического для ранней оценки течения инфекции и степени иммунной защиты, так как известно, что первые дни заболевания КЭ еще не определяют его клинической формы и тяжести [5]. Ведущим в это время часто бывает общеинфекционный синдром, а неврологические проявления могут развиться позднее, причем клиническая симптоматика не всегда отражает истинную тяжесть и степень поражения ЦНС. Этим можно объяснить тот факт, что исход заболевания, в том числе и неблагоприятный, становится очевидным в более поздний период. Проведенные исследования позволили выявить новый критерий, на основании которого можно прогнозировать течение и исходы КЭ, своевременно назначить адекватную терапию и снизить количество осложнений.
Заключение
Исследование нейротрансмиттера серотонина у больных в остром периоде КЭ имеет фундаментальные основы и представляет теоретический интерес, поскольку позволяет оценить степень возможного повреждения нервной системы при патологическом процессе, прогнозировать развитие более тяжелых форм, неблагоприятных исходов заболевания.
Рецензенты:
Байдина Т.В., д.м.н., профессор кафедры неврологии лечебного факультета, ГБОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. ак. Е.А. Вагнера» Минздрава России, г. Пермь;
Семериков В.В., д.м.н., доцент, зам. главного врача, ГБУЗ ПК «Пермская краевая клиническая инфекционная больница», г. Пермь.
Работа поступила в редакцию 07.05.2013.