PhD, MD (Medicine), Professor, Head, Department of Microbiology, Immunology and General Biology, Faculty of Biology
454001, Russian Federation, Chelyabinsk, Bratiev Kashirinykh str., 129
д.м.н., профессор, заведующий кафедрой микробиологии, иммунологии и общей биологии биологического факультета
454001, Россия, г. Челябинск, ул. Братьев Кашириных, 129
Тел.: 8 (919) 402-11-20
Postgraduate Student, Department of Microbiology, Immunology and General Biology, Faculty of Biology
454001, Russian Federation, Chelyabinsk, Bratiev Kashirinykh str., 129
Phone: 7 (919) 402-11-20
аспирант кафедры микробиологии, иммунологии и общей биологии
454001, Россия, г. Челябинск, ул. Братьев Кашириных, 129
Тел.: 8 (919) 402-11-20
Postgraduate Student, Department of Microbiology, Immunology and General Biology, Faculty of Biology
454001, Russian Federation, Chelyabinsk, Bratiev Kashirinykh str., 129
аспирант кафедры микробиологии, иммунологии и общей биологии биологического факультета
454001, Россия, г. Челябинск, ул. Братьев Кашириных, 129
PhD (Biology), Associate Professor, Department of Microbiology, Immunology and General Biology, Faculty of Biology
454001, Russian Federation, Chelyabinsk, Bratiev Kashirinykh str., 129
к.б.н., доцент, доцент кафедры микробиологии, иммунологии и общей биологии биологического факультета
454001, Россия, г. Челябинск, ул. Братьев Кашириных, 129
Over last years, the world’s aging populations are rising rapidly, and the phenotypes of cognitive insufficiency, such as old age, depression and dementia, are increasing. Search for approaches to discrimination between such phenotypes is extremely relevant. Current studies present compelling evidence of the key role of immune system (its peripheral compartment), and the stress response system in physiological brain health. Therefore, assessment of complex interactions between immune and neuroendocrine systems may be an effective way to differentiate between depression and early stages of dementia in elderly people. Our purpose was to reveal peripheral molecular messages, e.g., cytokines and stress hormones, in the context of cognitive impairment phenotypes: healthy old age/old age depression/dementia. Eighty elderly people were included into groups as follows: “Healthy ageing”, “Dementia”, “Depression”. Levels of certain cytokines: IL-6, IL-1β, TNFα, IFNγ, IL-10, and stress hormones (cortisol, ACTH, dopamine, noradrenaline, and adrenaline) were determined in blood plasma by ELISA. The intergroup differences were evaluated by the Kruskal-Wallis test with Conover-Inman post-hoc pairwise comparisons. For differential diagnostics between the groups of elderly people with varying grades of cognitive impairment, we used linear canonical discriminant analysis performed on the ranks. It has been shown that cognitive insufficiency phenotypes—old age depression and dementia—differ from the healthy ageing phenotype with their high peripheral levels of TNFα cytokine and low levels of IL-1β. The differences between depression in elderly and dementia included lower level of IL-10 in depression (lower than in “Healthy ageing”), and high IL-6 in dementia (compared to “Healthy ageing”). Evaluation of the hypothalamic-pituitary and sympatho-adreno-medullary axes hormones showed hyporesponsiveness of hypothalamic-pituitary axis, regardless of cognitive insufficiency phenotypes, along with activation of sympatho-adreno-medullary axis, i.e., high dopamine level in old age depression with dementia, and high adrenaline level in dementia, than in depression of elderly phenotype and healthy ageing. Such significant differences in the levels of molecular messages, i.e., cytokines and stress hormones among the old age person groups, enabled diagnostic efficacy of 87.5% to differentiate cognitive phenotypes of aging: healthy ageing, old age depression, and dementia.
Данные последних лет свидетельствуют о быстром нарастании в мире стареющих популяций и увеличении среди них фенотипов когнитивной недостаточности – депрессий старости и деменций. Поиск подходов к сепарации таких фенотипов чрезвычайно актуален. Современные исследования презентуют убедительные доказательства ключевой роли иммунной системы (ее периферического компартмента) и системы гормонов стресса (гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси и симпато-адреномедуллярной системы) в физиологическом здоровье мозга. Поэтому одним из эффективных путей дифференциации депрессии и ранних стадий деменции в пожилом и старческом возрасте может стать оценка комплексных взаимодействий иммунной и нейроэндокринной систем.Цель – индикация молекулярных месседжей периферии – цитокинов и гормонов стресса, в контексте фенотипов когнитивной недостаточности: здоровая старость/депрессия старения/деменция. Обследовано 80 людей старческого возраста, включенных в группы: «Здоровая старость», «Деменция», «Депрессия». Уровень цитокинов: IL-6, IL-1β, TNFα, IFNγ, IL-10, и гормонов стресса: кортизола, адренокортикотропного гормона, дофамина, норадреналина, адреналина, определяли в плазме крови методом твердофазного иммуноферментного анализа. Различия между группами определяли в тесте Краскела–Уоллиса с апостериорными попарными сравнениями по Коноверу–Инману. Для дифференциальной диагностики групп пожилых людей с разной степенью когнитивных нарушений использовали линейный канонический дискриминантный анализ, проведенный на рангах. В результате работы установлено, что фенотипы когнитивной недостаточности – депрессия старости и деменция – отличаются от фенотипа здоровая старость высокими периферическими уровнями цитокина TNFα и низкими – IL-1β. Различия между депрессией лиц старческого возраста и деменцией включали: низкий уровень цитокина IL-10 при депрессии (ниже, чем в группе «Здоровая старость») и высокий – IL-6 при деменции (по сравнению с группой «Здоровая старость»). Оценка гормонов гипоталамо-гипофизарной и симпато-адреномедуллярной осей продемонстрировала гипоотвечаемость гипоталамо-гипофизарной оси, независимо от фенотипов когнитивной недостаточности, при активации симпато-адреномедуллярной: высокий уровень дофамина при депрессии старости и деменции, и высокий уровень адреналина при деменции по сравнению с фенотипом депрессии старости и здоровым старением. Такие значимые отличия в уровнях молекулярных месседжей – цитокинов и гормонов стресса – среди групп персон старческого возраста позволили с помощью линейного канонического дискриминантного анализа с диагностической эффективностью 87,5% провести дифференциацию когнитивных фенотипов старения: здоровая старость, депрессия старости, деменция.