Провоспалительные аспекты патогенеза фульминантных постгипоксических изменений головного мозга у доношенных новорожденных, перенесших острую асфиксию в родах

Таблица 1. Изменение средних значений сывороточной концентрации ALСAM у доношенных с асфиксией

Таблица 2. Сывороточная концентрация DR5 у новорожденных с острой тяжелой асфиксией

Таблица 3. Показатели цитокинов в сыворотке крови новорожденных с тяжелой асфиксией

Одним из самых грозных моментов при развитии острой асфиксии у доношенных новорожденных является формирование стромального мозга – фульминантной деструкции (ФД) мозгового вещества вследствие гипоксически-ишемического поражения, когда структура паренхимы представлена диффузным и обширным кистозным повреждением и выраженными атрофическими изменениями [1, 2]. Известно, что у доношенных этот процесс затрагивает поражение коры головного мозга и подкорковых структур [3–5]. В остром периоде оценить объем поражения при стандартном ультразвуковом исследовании не всегда возможно. Кроме того, есть ряд нерешенных вопросов, касающихся влияния инфекционных механизмов патогенеза при острой гипоксии у доношенных [6]. В связи с актуальностью данной проблемы возникла необходимость проанализировать условия возникновения подобных состояний.

За последние десять лет стандарты оказания помощи новорожденным в родильном зале и отделении реанимации значительно изменились, появились новые методы лечения, направленные на предотвращение патогенетических возможностей возникновения острых тяжелых поражений мозга [7]. Однако по-прежнему фиксируются неоднократные случаи возникновения ФД. Как правило, сопутствующий диагноз – инфекционная патология новорожденного, чаще внутриутробная пневмония, и неблагополучный в инфекционном плане анамнез матери (хориоамнионит, кольпит и др.). Возникает закономерный вопрос, существует ли связь между острой тяжелой асфиксией при рождении и внутриутробным инфицированием? Как эти факторы взаимно влияют на формирование постгипоксических деструктивных процессов в головном мозге в неонатальном периоде?

Одними из актуальных проблем в перинатальной неврологии являются ранняя диагностика и определение прогноза состояния у детей группы риска по развитию тяжелых гипоксических поражений центральной нервной системы (ЦНС) [8, 9]. Симптомы тяжелого повреждения нервной ткани могут проявляться не сразу, а спустя несколько часов и дней после рождения. При этом клиническая картина не всегда коррелирует со степенью тяжести заболевания. В связи с этим прижизненная оценка изменений нервной системы приобретает особую актуальность.

Цель – изучить концентрацию в сыворотке крови молекулы клеточной адгезии ALCAM, уровня маркера апоптоза, DR5, определить концентрацию цитокинов (интерлейкина (ИЛ) 8, ИЛ-4), фактора некроза опухоли (ФНО) альфа, интерферона (ИФН) альфа, ИФН-гамма и выявить их диагностическую значимость у доношенных детей с тяжелой асфиксией при рождении. Исходя из современных представлений, данные цитокины являются одними из основных звеньев патогенеза ишемического поражения головного мозга [10].

Материал и методы

Уровни в сыворотке крови исследуемых цитокинов: DR5, ALCAM, ИЛ-8, ИЛ-4, ФНО-альфа, ИФН-альфа, ИФН-гамма – определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА). Объектами обследования были пуповинная и периферическая кровь новорожденных в возрасте 24–72 часа жизни. Для определения уровня молекулы клеточной адгезии ALCAM применяли реактивы фирмы R&D (Англия). Пробы крови выполнялись трижды: до 48 часов жизни, на 5–7-е и 12–14-е сутки жизни. Анализ проводился по стандартному протоколу, в соответствии с инструкцией фирмы-производителя.

Статистический анализ результатов исследования выполнен в программе Statistica 10 (StatSoft, США). Количественные показатели оценивались на соответствие нормальному распределению, для чего использовался критерий Шапиро – Уилка. Данные в двух несвязанных группах сравнивали с помощью  U-критерия Манна – Уитни. Внутри группы сравнение переменных проводилось знаково-ранговым методом Вилкоксона. Корреляционную зависимость вычисляли с помощью коэффициента ранговой корреляции Спирмена (R).

Всем детям выполняли нейросонографию (НСГ) в динамике с рождения и магнитно-резонансную томографию головного мозга до момента выписки из стационара в период от четырех до шести недель после рождения.

Контрольная группа (n = 60) была представлена здоровыми доношенными новорожденными. Пробы крови у детей контрольной группы забирали при проведении необходимых анализов в стационаре по показаниям (биохимические анализы, общий анализ крови). У новорожденных контрольной группы без поражения ЦНС не выявлено достоверных различий исследуемых антигенов в зависимости от гестационного возраста, а также времени определения.

В основную группу вошли 60 новорожденных (39 мальчиков, 21 девочка) со сроком гестации 38–41 неделя и средним весом при рождении 2732 ± 350 г (M ± SD) (интервал от 2890 до 4630 г). Оценка по шкале Апгар на первой минуте жизни составила в среднем 2,2 ± 0,7 балла (M ± SD) (интервал колебаний от 1 до 3 баллов), на пятой минуте – 5,14 ± 0,6 балла (M ± SD) (интервал от 4 до 7 баллов). Новорожденные основной группы были разделены на подгруппы с учетом внутриутробного инфицирования и его реализации. Первую подгруппу (I) составили 32 ребенка с тяжелой асфиксией при рождении без признаков инфекции, вторую (II) – 28 детей с тяжелой асфиксией и признаками инфекционного заболевания (внутриутробная пневмония, хориоамнионит у матери). В каждой подгруппе выявлялись новорожденные:

• без деструкции вещества головного мозга (А);
• с деструкцией вещества головного мозга (Б).

Дети первой и второй подгрупп были сравнимы по состоянию при рождении, изменениям на НСГ, сопутствующей соматической патологии и нарушениям в неврологическом статусе.

Состояние всех 60 (100%) детей основной группы при первичном осмотре в родильном доме расценивалось как тяжелое. Тяжесть состояния при рождении была обусловлена неврологической симптоматикой, выраженными расстройствами дыхания и гемодинамики на фоне интранатальной гипоксии, морфофункциональной незрелости, внутриутробной гипотрофии 1–2-й степени – 24 (40%) ребенка и 3-й степени – 6 (10%).

Гипоксически-ишемическое поражение ЦНС 3-й степени выявлено у 23 (38,3%) новорожденных, 2-й степени – у 37 (61,7%). На этапе родильного дома у детей этой группы синдром угнетения ЦНС имел место в 59 (98,3%) случаях. 6 (10%) новорожденных находились в коматозном состоянии (кома II и III – по три ребенка). Судорожный синдром диагностирован в 21 (35%) случае. Признаки внутричерепной гипертензии выявлены у 34 (56,6%) детей, двум (3,3%) из них впоследствии из-за острой окклюзии ликворных путей проводили шунтирующие операции. Изменения на НСГ в этой группе характеризовались сочетанными поражениями (внутрижелудочковые кровоизлияния (ВЖК) и перивентрикулярная лейкомаляция (ПВЛ)) – 13 (21,6%) новорожденных, ВЖК 2-й степени – 10 (3,3%), 3-й степени – 8 (16,7%), 4-й степени– 4 (6,7%). ПВЛ диагностирована у 11 (18,3%) новорожденных и без изменений на НСГ – у 14 (23,3%) детей. Смертность детей в данной группе составила 6,7% (четверо новорожденных).

В результате катамнестического исследования в подгруппе детей с тяжелой асфиксией при рождении без признаков инфекции деструкция вещества головного мозга выявлена у 9 (28%). В 72% случаев деструктивных изменений не обнаружено.

В подгруппе новорожденных с тяжелой асфиксией и признаками инфекционного заболевания (внутриутробная пневмония) деструкция вещества головного мозга выявлена в14 (50%) случаях. У 50% пациентов деструктивных изменений не зарегистрировано.

Результаты и обсуждение

Проводилось сравнение уровня концентрации ALCAM в зависимости от состояния детей при рождении, наличия внутриутробного инфицирования, в соответствии с оценкой по шкале Апгар на первой минуте жизни.

Максимальные показатели концентрации антигена отмечались в первые 48 часов жизни у всех обследованных новорожденных. Однако у детей с тяжелой острой асфиксией и внутриутробным инфицированием концентрация в первой пробе была выше у новорожденных с деструкцией вещества головного мозга – 5,8 ± 3,0 мкг/л, чем у новорожденных той же группы, но без деструктивных изменений вещества головного мозга (подгруппа А) – 2,6 ± 1,8 мкг/л. В подгруппе I эти показатели были практически в два раза ниже в соответствующие сроки сравнения. К 5–7-му дню жизни концентрация ALCAM снизилась до 1,22 ± 0,58 мкг/л в подгруппе IIА и 2,53 ± 1,32 мкг/л в подгруппе IIБ. В подгруппе I, без внутриутробного инфицирования, эти показатели составили 1,68 ± 0,6 и 1,46 ± 0,42 мкг/л соответственно. Необходимо отметить, что концентрация ALCAM оставалась повышенной и к концу второй недели наблюдения у всех новорожденных с острой асфиксией при рождении, максимальные значения отмечались у новорожденных подгруппы IIБ. Все данные достоверно отличались от контрольных значений при сравнении методом Манна – Уитни (табл. 1).

При изучении динамики уровня ALCAM в сыворотке крови у новорожденных с гипоксическим поражением ЦНС выявлено, что пик уровня исследуемого антигена имел место в первые 48 часов жизни, когда на клеточном уровне отмечались активное формирование цитотоксического отека, максимальная активность микроглии и миграция полиморфноядерных лейкоцитов. Эти изменения происходят на фоне нарушения проницаемости гематоэнцефалического барьера и изменений реологических свойств крови. Длительное сохранение воспалительных маркеров, влияющих на микроциркуляцию, у доношенных с острой тяжелой гипоксией при рождении, несомненно, воздействует на обмен в паренхиме мозга и является значимым фактором формирования необратимых структурных изменений.

При исследовании сывороточной концентрации маркера апоптоза DR5 у обследованных отмечалась прямая зависимость показателей проапоптотического фактора от наличия внутриутробного инфицирования (ВУИ), то есть DR5. Максимальные значения маркера апоптоза выявлены у новорожденных с деструктивными изменениями вещества головного мозга подгруппы IIБ (табл. 1). Значения достоверно отличались от контрольных (р < 0,001).

Исследование уровня маркера апоптоза DR5 в сыворотке крови у новорожденных с острой асфиксией подтвердило значимость процессов запрограммированной клеточной смерти в патогенезе постгипоксических изменений в тканях мозга. Зафиксировано повышение исследуемого антигена у всех новорожденных. Максимальные значения при сравнении наблюдались у новорожденных с деструктивными изменениями вещества головного мозга. Эти значения превышали контрольные более чем в 20 раз у новорожденных с ВУИ (табл. 2).

Концентрация ИФН-гамма в контрольной группе составила 1,78 ± 0,37 пг/мл. Выявлено статистически достоверное увеличение концентрации ИФН-гамма при асфиксии (при р < 0,001). В основной группе у новорожденных без признаков инфицирования и деструкции вещества головного мозга (IА) концентрация ИФН-гамма составила 22,5 ± 4,1 пг/мл, у новорожденных без признаков инфицирования с деструкцией вещества головного мозга (IБ) – 29,95 ± 4,81 пг/мл. У новорожденных с признаками инфекционного заболевания без деструкции вещества головного мозга (IIА) и детей с деструкцией вещества головного мозга (IIБ) этот показатель составил 39,15 ± 5,3 и 44,9 ± 6,7 пг/мл соответственно (р < 0,05).

Динамика значений концентрации ИЛ-8 аналогична. Концентрация ИЛ-8 в контрольной группе составила 10,41 ± 2,96 пг/мл. Показатели возрастали при наличии у новорожденных тяжелой асфиксии. У новорожденных без признаков инфицирования и деструкции (1А) концентрация ИЛ-8 достигла 12,13 ± 1,6 пг/мл, у новорожденных без признаков инфицирования с деструкцией вещества головного мозга (1Б) – 14,22 ± 1,8 пг/мл. У новорожденных с тяжелой асфиксией без деструкции вещества головного мозга (IIА) и детей с признаками инфекционного заболевания и деструкцией вещества головного мозга (IIБ) концентрация ИЛ-8 составила 18,1 ± 2,0 и 18,74 ± 2,1 пг/мл соответственно.

Концентрация ИЛ-4 в контрольной группе составила 0,86 ± 0,11 пг/мл. У новорожденных основной группы без признаков инфицирования и деструкции вещества головного мозга (1А) данный показатель составил 5,09 ± 0,6 пг/мл, у новорожденных без признаков инфицирования с деструкцией вещества головного мозга (1Б) – 5,46 ± 1,7 пг/мл. У новорожденных с тяжелой асфиксией и признаками инфекционного заболевания без деструкции вещества головного мозга (IIА) концентрация ИЛ-4 достигла 10,18 ± 3,2 пг/мл, у детей с деструкцией вещества головного мозга (IIБ) – 8,94 ± 2,9 пг/мл.

Концентрация ФНО-альфа в контрольной группе составила 7,18 ± 1,97 пг/мл, у большинства новорожденных основной группы этот показатель был существенно выше. У новорожденных без признаков инфицирования и деструкции вещества головного мозга (1А) концентрация ФНО-альфа достигла 9,9 ± 1,1 пг/мл, у детей без признаков инфицирования с деструкцией вещества головного мозга (1Б) – 12,4 ± 0,9 пг/мл, у новорожденных без деструкции вещества головного мозга (IIА) – 18,9 ± 1,9 пг/мл. У детей с тяжелой асфиксией и признаками инфекционного заболевания с деструкцией вещества головного мозга (IIБ) концентрация ФНО-альфа составила 25,7 ± 1,7 пг/мл. Полученные значения достоверно отличались от контрольных (р < 0,001).

Концентрация ИФН-альфа в контрольной группе составила 4,92 ± 3,24 пг/мл. В основной группе у новорожденных без признаков инфицирования и деструкции вещества головного мозга (1А) этот показатель достиг 10,92 ± 3,24 пг/мл, у новорожденных без признаков инфицирования с деструкцией вещества головного мозга (1Б) – 12,21 ± 4,4 пг/мл, у новорожденных с тяжелой асфиксией и признаками инфекционного заболевания без деструкции вещества головного мозга (IIА) – 19,9 ± 3,4 пг/мл, у детей с деструкцией вещества головного мозга (IIБ) – 22,74 ± 5,24 пг/мл (табл. 3). Выявленные значения достоверно отличались от контрольных (р < 0,01).

Заключение

При выявлении зависимости концентрации исследуемых факторов от состояния при рождении (оценка по шкале Апгар на первой минуте жизни) установлено, что у новорожденных с тяжелой асфиксией и ВУИ в первые сутки жизни уровни DR5 и ALCAM – деструктивных факторов в сыворотке крови достоверно выше, чем у детей с асфиксией без ВУИ. Тяжелая асфиксия приводит к статистически достоверному увеличению концентрации ИФН-альфа, ИФН-гамма и ИЛ-8 (p < 0,01). При тяжелой асфиксии концентрация противовоспалительного цитокина BK-4 возрастает.

Полученные данные свидетельствуют о том, что тяжесть асфиксии в родах – индуктор нарушения баланса в процессе реализации защитных и репаративных механизмов при гипоксии мозга. В условиях изменения целостности гематоэнцефалического барьера нарушения в системе исследуемых факторов присутствуют с первых часов жизни, но наиболее выраженными они становятся уже к 48 часам.

Полученные данные указывают на высокую вероятность повреждения ЦНС у новорожденных с острой асфиксией, но при наличии ВУИ вероятность деструктивных изменений головного мозга значительно возрастает. Это необходимо учитывать как при ведении беременных групп высокого риска, так и при оценке психомоторного развития детей, перенесших асфиксию. 

Источник финансирования отсутствует.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.