Способ диагностики индивидуальной чувствительности головного мозга к ишемии

 

Изобретение относится к области медицины и касается способа диагностики индивидуальной чувствительности головного мозга к ишемии. Сущность способа заключается в том, что при наличии у обследуемого генотипа - /+(O/R) гена р53, определяемого по аллельному полиморфизму в сайте узнавания рестриктазы Barn HI RELP в 5 экзоне этого гена, с вероятностью более 75% прогнозируют возможность крупноочагового (более 90 см³) ишемического поражения мозга в случае нарушения его кровоснабжения при минимальной вероятности возникновения мелкоочаговых (до 40 см³) инфарктов. Преимущество изобретения заключается в том, что заявляемый способ диагностики может применяться в практике для определения лиц с повышенной индивидуальной чувствительностью к церебральной ишемии среди практически здорового работоспособного контингента, для обоснованного выделения среди них группы риска и проведения профилактических мероприятий. 1 табл.

Изобретение относится к медицине, в частности к клинической неврологии, и может быть использовано при оценке индивидуальной чувствительности головного мозга к повреждающему воздействию, обоснованному выделению групп риска и организации профилактических мероприятий в них.

Проблема церебральной ишемии и ее грозного осложнения - ишемического инсульта - является одной из наиболее актуальных в современной неврологии. Широкая распространенность цереброваскулярных заболеваний и высокие показатели смертности и инвалидизации (более 80%) после перенесенного инсульта требуют разработки методов прогнозирования крупноочагового поражения мозга.

Крупноочаговое поражение головного мозга прогнозируют по наличию гемодинамически значимых стенозов (>70%) или окклюзии магистральных артерий головы (внутренней сонной артерии, средней мозговой артерии), для чего проводят экстра- и транскраниальную ультразвуковую допплерографию магистральных артерий головы [Lewis R.F., Abrahamowicz M., Cote R. at al. Predictive power of duplex ultrasonography in asymptomatic carotid disease. Ann. Intern. Med. 1997 Jul. 1; 127(1): 13-20]. Однако прогностическая значимость данного метода невысока, поскольку по данным многочисленных исследований объем очага поражения определяется не только локализацией сосудистого процесса и диаметром пораженного сосуда, но также состоянием коллатерального кровотока и индивидуальной чувствительностью вещества мозга к ишемии.

Чувствительность головного мозга к ишемии прогнозируют с помощью ядерно-магнитно-резонансной спектроскопии (ЯМР-спектроскопии) [Ганушкина И.В., Баранчикова М.В., Семенова Н.А. и др. Журн. Невропатол. и психиатр. 1989; 9: 3-6]. Метод основан на изучении корреляционной связи между параметрами ЯМР-спектроскопии, отражающими различные звенья энергетического метаболизма. В условиях церебральной ишемии более упорядоченные энергетические системы являются менее устойчивыми к повреждающему воздействию, и меньшая пластичность энергетической системы является одним из факторов, способствующих формированию более крупного инфаркта мозга. Однако метод ЯМР-спектроскопии является дорогостоящим и не позволяет прогнозировать количественные параметры возможного инфаркта мозга.

Исследования последних лет показали, что прогнозировать инсульт можно не только на основании изучения состояния магистральных артерий головы, возможностей коллатерального кровотока и особенностей энергетического метаболизма, но и учитывая особенности индивидуальной чувствительности мозга к ишемии.

Экспериментальные исследования на животных продемонстрировали, что увеличение проницаемости гематоэнцефалического барьера, проникновение нейроспецифических белков в кровь, развитие сенсибилизации организма к структурным компонентам мозга влияют на тяжесть и особенности течения острой церебральной ишемии [Ганнушкина И.В. Иммунологические аспекты травмы и сосудистых поражений мозга. - М.: Медицина, 1994; 198].

Предложен способ измерения в сыворотке периферической крови титра аутоантител к основным структурным нейроспецифическим белкам (S100β и основному белку миелина). При повышении титров свыше 1:64 констатируется наличие сенсибилизации организма к ткани мозга, которая способствует ускоренному и более обширному поражению в случае развития церебральной ишемии [Скворцова В.И., Шерстнев В.В., Грудень М.А., и др. Роль аутоиммунных механизмов в повреждающем действии церебральной ишемии. Инсульт. Приложение к Журн. невролог. и психиатр. 2001; 1:46-54].

Предложенный способ имеет ряд недостатков, поскольку процесс аутосенсибилизации и степень повышения титров аутоантител определяются не только количеством антигена, проникшего через гематоэнцефалический барьер в кровь, но и состоянием всей иммунной системы организма, иммуногенностью нейроспецифического белка. Кроме того, уровень антител в периферической крови не является постоянным, изменяется каждые 5-7 дней, повышение титра аутоантител также провоцируется колебаниями артериального давления. В связи с этим требуется частый мониторный контроль, что усложняет наблюдение за больными. Недостатком метода является и то, что он не позволяет оценить количественные параметры объема поражения мозга в случае нарушения его кровоснабжения.

Заявляемый способ диагностики является новым и в литературе не описан.

Целью настоящего изобретения является выявление предрасположенности к развитию крупноочагового поражения головного мозга для включения обследованных в группу риска и проведения профилактических мероприятий.

Эта цель достигается тем, что при наличии у обследуемого генотипа -/+ (О/R) гена р53, определяемого по аллельному полиморфизму в сайте узнавания рестриктазы Barn HI RFLP в 5-м экзоне этого гена, с вероятностью более 75% прогнозируют возможность крупноочагового (более 90 см³) ишемического поражения мозга в случае нарушения его кровоснабжения при минимальной вероятности возникновения мелкоочаговых (до 40 см³) инфарктов.

Способ поясняется на следующих конкретных клинических примерах.

Пример 1. Обследуемая В., 86 лет, находилась на амбулаторном наблюдении в клинике с диагнозом: хроническая ишемическая болезнь мозга (ДЭ II стадии), без инсультов в анамнезе, атеросклероз, артериальная гипертензия, сахарный диабет II типа. При ультразвуковой допплерографии - грубое атеросклеротическое поражение магистральных артерий головы, без признаков стенозирования. Гиперхолестеринемия до 6,8 ммоль/л.

Пациентке было проведено молекулярно-генетическое исследование ДНК периферической крови с помощью гуанидинтиоцианатного метода. Амплифицировали 5-й экзон гена р53, амплификат рестриктировали Ваm HI в течение 3 часов при 37°С в буфере для амплификации. Амплифицированный фрагмент ДНК имел размер 90 п.н., при наличии полиморфного Bam HI сайта он рестриктировался с образованием фрагментов размером 58 и 32 п.н. Присутствие рестрикционного сайта для рестриктазы Bam HI обозначалось как (+).

У пациентки обнаружен генотип -/+ (О/R), что позволило отнести ее в группу риска с повышенной чувствительностью вещества мозга к ишемии. Пациентка была предупреждена о необходимости регулярного контроля артериального давления для избежания гемодинамических срывов, а также был назначен профилактический курс нейропротекторов (глицин по 2 таблетки 3 раза в день сублингвально в течение месяца). Однако спустя два дня после консультации, не успев начать рекомендованный курс терапии, у пациентки на фоне стрессовой ситуации и подъема АД до 200/100 внезапно развились слабость в левых конечностях, нарушение сознания. Поступила в клинику 15.04.2000 г. через 18 часов от развития атеротромботического ишемического инсульта на фоне окклюзии правой внутренней сонной артерии, атеросклероза, артериальной гипертонии, сахарного диабета II типа (№ИБ 7409).

При поступлении в клинику - состояние тяжелое. Частота сердечных сокращений 88 в 1 мин, ритм сердца правильный. АД - 150/90 мм рт.ст., расширение границ сердца влево на 2 см. Сопор. Парез взора влево. Левосторонняя гемиплегия с низким мышечным тонусом, снижением глубоких рефлексов и появлением патологических пирамидных рефлексов слева. Грубые рефлексы орального автоматизма. Суммарный клинический балл по шкале Оргогозо составил 30 баллов, по шкале NIH 28 баллов.

При проведении МРТ исследования на 1-е сутки развития заболевания с помощью морфометрического метода установлен объем очага инфаркта мозга, равный 120 см ³, что позволило квалифицировать зону ишемии как обширную.

Больной проводилась дифференцированная интенсивная терапия, включающая гемодилюцию, антиагрегантные и антиоксидантные препараты, противоотечные средства. Несмотря на проводимую терапию, при проведении МРТ исследования на 7-е сутки развития заболевания объем очага инфаркта мозга увеличился до 464,4 см³ . На этом фоне значительно ухудшилось состояние больной, наросла общемозговая и очаговая неврологическая симптоматика. Суммарный клинический балл по шкале Оргогозо составил 15 баллов, по шкале NIH 38 баллов.

Таким образом, с помощью молекулярно-генетического исследования у пациентки был выявлен полиморфный вариант -/+ (O/R) гена р53, что с вероятностью более 75% позволяло предполагать развитие ишемического инфаркта большого объема (более 90 см ³) и позволило отнести ее в группу высокого риска по быстрому и обширному поражению мозга в случае возможного инсульта. Рекомендованные профилактические мероприятия проведены не были, что на фоне гипертонического криза привело к развитию обширного инфаркта мозга с тенденцией к быстрому увеличению.

Пример 2. Больная Т. 84 года, амбулаторно наблюдалась в клинике по поводу хронической ишемической болезни мозга (ДЭ II стадии), без инсультов в анамнезе, атеросклероза, артериальной гипертензии, сахарного диабета II типа. Состояние было стабильным, АД 160/90, ЧСС 76, ритм сердца правильный. При ультразвуковой допплерографии – грубое атеросклеротическое поражение магистральных артерий головы, без признаков стенозирования. Гиперхолестеринемия до 7,3 ммоль/л. Пациентке было проведено молекулярно-генетическое ДНК периферической крови с помощью гуанидинтиоцианатного метода. Амплифицировали 5-й экзон гена р53, амплификат рестриктировали Ваm HI в течение 3 часов при 37°C в буфере для амплификации. Амплифицированный фрагмент ДНК имел размер 90 п.н., при наличии полиморфного Bam HI сайта он рестриктировался с образованием фрагментов размером 58 и 32 п.н. Присутствие рестрикционного сайта для рестриктазы Ваm HI обозначалось как (+).

У пациентки обнаружен генотип -/- (О/О), что позволило сделать вывод об относительной устойчивости ткани мозга к ишемии.

На фоне гипертонического криза с подъемом АД до 220/110 у пациентки внезапно развилась слабость в левых конечностях, нарушение сознания. Пациентка была госпитализирована в клинику с диагнозом: атеротромботический ишемический инсульт на фоне окклюзии правой внутренней сонной артерии, атеросклероза, артериальной гипертензии, сахарного диабета II типа (№ИБ 5106).

При поступлении: состояние тяжелое. Частота сердечных сокращений 76 в 1 мин, ритм сердца правильный. АД 180/90. Оглушена, быстро истощается. Поворот головы и глаз вправо. Левосторонний гемипарез со снижением мышечной силы до 1 балла в руке и ноге, с низким мышечным тонусом, снижением глубоких рефлексов и появлением патологических пирамидных знаков слева. Рефлексы орального автоматизма. Суммарный клинический балл по шкале Оргогозо 45 баллов, по шкале NIH 25 баллов.

При проведении МРТ исследования на 1-е сутки развития заболевания с помощью морфометрического метода установлен объем очага инфаркта мозга, равный 50,5 см³ что соответствует средним размерам инфаркта мозга.

Больной проводилась дифференцированная интенсивная терапия, включающая гемодилюцию, антиагрегантные и антиоксидантные препараты, противоотечные средства.

При проведении МРТ исследования на 7-е сутки развития заболевания установлено значительное уменьшение размеров очага до 25,3 см ³, что квалифицируется как инфаркт малого размера. На этом фоне состояние больной значительно улучшилось. Практически регрессировали общемозговые симптомы, наросла мышечная сила в руке до 3 баллов, в ноге до 4 баллов. Суммарный клинический балл по шкале Оргогозо составил 65 баллов, по шкале NIH 15 баллов.

Таким образом, наличие полиморфного варианта -/- (О/О) гена р53 позволило прогнозировать относительную устойчивость больной к возможной церебральной ишемии. На фоне внезапного гемодинамического срыва у пациентки развился ишемический инсульт, однако исходный размер инфаркта был небольшой и наблюдалась положительная динамика с уменьшением объема поражения, что сопровождалось быстрым регрессом неврологической симптоматики.

Пример 3. Больная М. 74 года, находилась на амбулаторном наблюдении по поводу хронической ишемической болезни мозга (ДЭ II стадии), без инсультов в анамнезе, атеросклероза, артериальной гипертензии. Состояние было стабильным. При ультразвуковой допплерографии - признаки грубого атеросклеротического поражения магистральных артерий головы, стеноз интракраниального участка левой внутренней сонной артерии. Гиперхолестеринемия до 7,1 ммоль/л. Частота сердечных сокращений 70 в 1 мин, ритм сердца правильный. АД 160/100. Пациентке было проведено молекулярно-генетическое ДНК периферической крови с помощью гуанидинтиоцианатного метода. Амплифицировали 5-й экзон гена р53, амплификат рестриктировали Ваm HI в течение 3 часов при 37°С в буфере для амплификации. Амплифицированный фрагмент ДНК имел размер 90 п.н., при наличии полиморфного Bam HI сайта он рестриктировался с образованием фрагментов размером 58 и 32 п.н. Присутствие рестрикционного сайта для рестриктазы Bam HI обозначалось как (+).

У пациентки обнаружен генотип -/+ (O/R). Наличие данного генотипа позволяло с вероятностью более 75% прогнозировать большой объем ишемического инфаркта (более 90 см³) в случае развития ишемического инсульта, что позволило отнести в группу риска с высокой чувствительностью вещества мозга к ишемии. Был назначен курс профилактической терапии: глицин по 2 (200 мг) таблетки 3 раза в день сублингвально (1 месяц), индометацин по 1 (25 мг) таблетке 3 раза в день (после еды, 14 дней), этамзилат натрия по 1 таблетке 3 раза в день (1 месяц), контроль артериального давления.

Во время применения рекомендованной нейропротективной терапии на фоне стрессовой ситуации у пациентки развился гипертонический криз до 210/110 с появлением острой очаговой неврологической симптоматики. Госпитализирована в состоянии средней тяжести с диагнозом: атеротромботический ишемический инсульт в системе левой внутренней сонной артерии на фоне гемодинамически значимого атеросклеротического стеноза интракраниального участка левой внутренней сонной артерии, артериальной гипертензии (№ИБ 6693).

При осмотре: легкое оглушение. Правосторонний гемипарез со снижением мышечной силы до 2 баллов со спастическим мышечным тонусом, повышением глубоких рефлексов и появлением патологических пирамидных знаков справа. Рефлексы орального автоматизма. Суммарный клинический балл по шкале Оргогозо 55 баллов, по шкале NIH 15 баллов.

При проведении МРТ исследования на 1-е сутки развития заболевания с помощью морфометрического метода установлен объем очага инфаркта мозга, равный 92,5 см ³. Больной проводилась дифференцированная интенсивная терапия, включающая гемодилюцию, антиагрегантные и антиоксидантные препараты, противоотечные средства, кроме того, была назначена нейропротективная терапия (глицин 1 грамм в сутки).

При проведении МРТ исследования на 7-е сутки развития заболевания установлено значительное уменьшение размеров очага до 43,5 см³, что сопровождалось значительным улучшением состояния. Наросла мышечная сила в конечностях до 4 баллов в ноге и 3 баллов в руке. Суммарный клинический балл по шкале Оргогозо составил 75 баллов, по шкале NIH 8 баллов.

Таким образом, у больной с генотипом -/+ (O/R), отнесенной в группу риска по высокой чувствительности головного мозга к ишемии и имеющей гемодинамически значимый стеноз интракраниального участка левой внутренней сонной артерии, на фоне острого гемодинамического срыва развился ишемический инсульт. Профилактическое, а затем терапевтическое применение нейропротекторов привело к быстрому уменьшению зоны ишемии, формированию инфаркта малого объема, быстрому регрессу очаговой неврологической симптоматики.

Приведенные примеры демонстрируют зависимость размеров инфаркта мозга от полиморфизма гена р53 - одного из важнейших регуляторов процессов программированной клеточной гибели, несмотря на близкую исходную тяжесть состояния, локализацию сосудистого поражения и унифицированные методы терапии. Носительство генотипа -/+ (O/R) с высокой долей вероятности позволяет прогнозировать крупноочаговый инфаркт мозга (более 90 см³). Таким образом, изучение индивидуальной чувствительности головного мозга к ишемии, определяемой особенностями генотипа, позволяет прогнозировать крупноочаговое поражение мозга в случае нарушения его кровоснабжения, а также подчеркивает необходимость проведения повторных профилактических курсов нейропротекторов, реализующих свое действие через блокирование процессов программированной клеточной гибели и активацию синтеза нейротрофических факторов с целью снижения риска макрофокальных очагов в условиях церебральной ишемии.

Настоящее изобретение содержит принципиально новую информацию, не известную специалистам, работающим в области медицины: врачам общей практики, кардиологам, неврологам, нейрохирургам, а также представителям базисных нейронаук.

Для получения научных данных, явившихся содержанием изобретения, потребовалась комплексная работа на стыке клинической неврологии и фундаментальных нейронаук: молекулярной генетики, молекулярной биологии. Открытие оказалось неожиданным и для крупных специалистов в области молекулярной генетики и биологии.

Заявляемый способ диагностики исключительно важен для практики для определения лиц с повышенной индивидуальной чувствительностью к церебральной ишемии среди практически здорового работоспособного контингента, для обоснованного выделения среди них группы риска и проведения профилактических мероприятий. Способ может быть использован непосредственно по данному описанию и имеет важное социально-экономическое значение, поскольку позволяет сохранять трудоспособность у здоровых лиц.

Формула изобретения

Способ диагностики индивидуальной чувствительности головного мозга к ишемии, отличающийся тем, что при наличии у обследуемого генотипа -/+ (O/R) гена р53, определяемого по аллельному полиморфизму в сайте узнавания рестриктазы Bam HI RELP в 5 экзоне этого гена, с вероятностью более 75% прогнозируют возможность крупноочагового (более 90 см³) ишемического поражения мозга в случае нарушения его кровоснабжения при минимальной вероятности возникновения мелкоочаговых (до 40 см³) инфарктов.