Антитела к глутаматным рецепторам как потенциальные биомаркеры травмы спинного мозга

Введение. Травма спинного мозга запускает каскад воспалительных и нейротоксическихреакций и вторичных ишемических процессов. Биомаркеры нейротоксичности могут помочь определить тяжесть повреждения спинного мозга.

Цель исследования — изучить уровень потенциальных биомаркеров нейротоксичности и нейровоспаления (антител к глутаматным рецепторам) в сыворотке крови пациентов с травмой спинного мозга в сопоставлении с данными стандартных диагностических исследований.

Материалы и методы. Обследованы 17пациентов с позвоночно-спинномозговой травмой, 32 пациента со спондилогенной ради-кулопатией (в их числе 10 с неосложненными переломами позвонков), 15 здоровых добровольцев. Проведено неврологическое обследование с использованием классификации Американской ассоциации специалистов по спинномозговой травме (American Spinal Injury Association) и магнитно-резонансная томография (МРТ) позвоночника и спинного мозга (1,5 Тл). Образцы сыворотки крови получили у пациентов с травмой спинного мозга давностью от нескольких дней до 4 лет. Уровень антител к основным ионотропным типам глутаматных рецепторов (NR2A-субъединице рецепторов NMDA, рецепторам AMPA и каинатным рецепторам) определяли методом иммуноферментного анализа. Результаты сопоставляли с размером очага поражения по данным МРТ и неврологической шкалой.

Результаты. Уровень антител к AMPA- и каинатным рецепторам был статистически значимо (р = 0,006 и p = 0,01 соответственно) выше у пациентов с травмой спинного мозга, чем у пациентов с неосложненными переломами позвонков и здоровых добровольцев. Обнаружена прямая корреляционная связь (r = 0,57, р <0,05) между уровнем антител к каинатным рецепторам и размером очага поражения (гиперинтенсивного сигнала) по данным МРТ.

Заключение. Выявленная взаимосвязь между уровнем антител к глутаматным рецепторам и тяжестью поражения спинного мозга позволяет предположить, что данные биомаркеры могут повысить эффективность диагностики травматического поражения спинного мозга.

1. Yang C., Yu B., Ma F. et al. What is the optimal sequence of decompression for multilevel noncontinuous spinal cord compression injuries in rabbits? BMC Neurol 2017;17(1):44. DOI: 10.1186/s12883-017-0824-3.

2. Evaniew N., Belley-Cote E.P., Fallah N. et al. Methylprednisolone for the treatment of patients with acute spinal cord injuries: a systematic review and meta-analysis. J Neurotrauma 2016;33(5):468—81. DOI: 10.1055/s-0036-1582910.

3. Brinkhof M.W., Al-Khodairy A., Eriks-Hoogland I. et al. Health conditions in people with spinal cord injury: contemporary evidence from a population-based community survey in Switzerland. J Rehabil Med 2016;48(2):197—209. DOI: 10.2340/16501977-2039.

4. Jutzeler C.R., Huber E., Callaghan M.F. et al. Association of pain and CNS structural changes after spinal cord injury. Sci Rep 2016;6:18534. DOI: 10.1038/srep18534.

5. Grundy D., Swain A. ABC of spinal cord injury. Transl. from English. Moscow: Binom, 2008. (In Russ.).

6. Spinal cord injury (SCI) facts and figures at a glance. J Spinal Cord Med 2016;39(2):243—4. DOI: 10.1080/10790268.2016.1160676.

7. Gomes-Osman J., Cortes M., Guest J., Pascual-Leone A. A systematic review of experimental strategies aimed at improving motor function after acute and chronic spinal cord injury. J Neurotrauma 2016;33(5):425—38. DOI: 10.1089/neu.2014.3812.

8. Round A.M., Park S.E., Walden K. et al. An evaluation of the International Standards to Document Remaining Autonomic Function after Spinal Cord Injury: input from the international community. Spinal Cord 2017;55(2):198—203. DOI: 10.1038/sc.2016.152.

9. Gross-Hemmi M.H., Post M.W., Ehrmann C. et al. Study protocol of the International Spinal Cord Injury (InSCI) Community Survey. Am J Phys Med Rehabil 2017;96(2 Suppl 1):S23—34. DOI: 10.1097/phm.0000000000000647.

10. Виссарионов С.В., Баиндурашвили А.Г., Крюкова И.А. Международные стандарты неврологической классификации травмы спинного мозга (шкала ASIA/ISNCSCI, пересмотр 2015 года). Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. 2016;4(2):67—72. DOI: 10.17816/ptors4267-72. DOI: 10.17816/ptors4267-72.

11. Крылов В.В., Гринь А.А., Луцик А.А. и др. Рекомендательный протокол лечения острой осложненной и неосложненной травмы позвоночника у взрослых (Ассоциации нейрохирургов РФ). Часть 2. Журнал «Вопросы нейрохирургии» им. Н.Н. Бурденко 2015;79(1):83—9. DOI: 10.17116/neiro201579183-89.

12. Pouw M.H., Hosman A.J., van Middendorp J.J. et al. Biomarkers in spinal cord injury. Spinal Cord 2009;47(7):519—25. DOI: 10.1038/sc.2008.176.

13. Chen Y., Tang Y., Allen V., DeVivo M.J. Fall-induced spinal cord injury: external causes and implications for prevention.J Spinal Cord Med 2016;39(1):24—31. DOI: 10.1016/j.apmr.2015.08.061.

14. Gazdic M., Volarevic V., Arsenijevic A. et al. Stem cells and labeling for spinal cord injury. Int J Mol Sci 2016;18(1):6. DOI: 10.3390/ijms18010006.

15. Ларькин И.И., Ларькин В.И., Ситко Л.А. и др. Механизмы изолированной травмы спинного мозга у детей. Хирургия позвоночника 2016;13(2):18—23. DOI: 10.14531/ss2016.2.18-23.

16. Gennarelli T., Dambinova S.A., Weissman J.D. Advances in diagnostics and treatment of neurotoxicity after sports-related injuries. In: Acute brain impairment: scientific discoveries and translational research. Ed. by P.V. Peplow, S.A. Dambinova, T.A. Gennarelli, B. Martinez. Cambridge: Royal Society of Chemistry, 2018. Pp. 141-162.

17. Biomarkers for traumatic brain injury. Ed. by S.A. Dambinova, R.L. Hayes, K.K. Wang. Cambridge: The Royal Society of Chemistry, 2012.

18. Дамбинова С.А., Скоромец А.А., Скоромец А.П. Биомаркеры церебральной ишемии (разработка, исследование и практика). СПб., 2013. 334 c.

19. Dambinova S.A., Maroon J.C., Sufrinko A.M. et al. Functional, structural, and neurotoxicity biomarkers in integrative assessment of concussions. Front Neurol 2016;7:172. DOI: 10.3389/fneur.2016.00172.

20. Сорокина Е.Г., Семенова Ж.Б., Гранстрем О.К. и др. Белок S100B и аутоантитела к нему в диагностике повреждений мозга при черепно-мозговых травмах у детей. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова 2010;110(8):30—5.

21. Marchi N., Bazarian J.J., Puvenna V. et al. Consequences of repeated blood- brain barrier disruption in football players. PloS One 2013;8(3):e56805. DOI: 10.1371/journal.pone.0056805.

22. Anwar M.A., Al Shehabi T.S., Eid A.H. Inflammogenesis of secondary spinal cord injury. Front Cell Neurosci 2016;10:98. DOI: 10.3389/fncel.2016.00098.

23. Gurcan O., Gurcay A.G., Kazanci A. et al. Effect of Asiatic Acid on the treatment of spinal cord injury: an experimental study in rats. Turk Neurosurg 2017;27(2):259—64. DOI: 10.5137/1019-5149.JTN.15747-15.2.

24. Figley S.A., Khosravi R., Legasto J.M. et al. Characterization of vascular disruption and blood — spinal cord barrier permeability following traumatic spinal cord injury. J Neurotrauma 2014;31(6):541—52. DOI: 10.1089/neu.2013.3034.

25. Hulme C.H., Brown S.J., Fuller H.R. et al. The developing landscape of diagnostic and prognostic biomarkers for spinal cord injury in cerebrospinal fluid and blood. Spinal Cord 2017;55(2):114—25. DOI: 10.1038/sc.2016.174.

26. Hergenroeder G.W., Moore A.N., Schmitt K.M. et al. Identification of autoantibodies to glial fibrillary acidic protein in spinal cord injury patients. Neuroreport 2016;27(2):90—3. DOI: 10.1097/wnr.0000000000000502.

27. Ponomarev G.V., Dambinova S.A., Skoromets A.A. Neurotoxicity in spinal cord impairments. In: Acute brain impairment: scientific discoveries and translational research. Ed. by: P.V. Peplow, S.A. Dambinova, T.A. Gennarelli, B. Martinez. Cambridge: Royal Society of Chemistry, 2018. Pp. 198—214.