Russian Journal of ImmunologyRussian Journal of ImmunologyРоссийский иммунологический журнал1028-72212782-7291Russian Society of Immunology1728410.46235/1028-7221-17284-EOCSHORT COMMUNICATIONSКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯShort CommunicationEvaluation of СХС chemokine levels in cerebrospinal fluid of patients with brain contusionsЗначимость определения некоторых СХС-хемокинов в цереброспинальной жидкости у пациентов с ушибом головного мозгаNorkaAnna O.НоркаАнна Олеговна
Russian Federation

PhD (Medicine), Assistant Professor, Department of Immunology, First St. Petersburg Pavlov State Medical University; Neurologist, Medical Centre, Saint Petersburg Pasteur Institute

к.м.н., ассистент кафедры иммунологии ГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения РФ; врач-невролог медицинского центра ФБУН «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Пастера»

norka-anna@mail.ruVorobyevS. V.ВоробьевС. В.
Russian Federation

PhD, MD (Medicine), Associate Professor, Chief Researcher, Research Laboratory of Neurology and Neurorehabilitation, Almazov National Medical Research Centre; Professor, Department of Clinical Laboratory Diagnostics, St. Petersburg State Pediatric Medical University

д.м.н., доцент, главный научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории неврологии и нейрореабилитации ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» Министерства здравоохранения РФ; профессор кафедры клинической лабораторной диагностики ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет»

norka-anna@mail.ruKuznetsovaR. N.КузнецоваР. Н.
Russian Federation

PhD (Medicine), Associate Professor, Department of Immunology, First St. Petersburg Pavlov State Medical University; Allergist-Immunologist, Medical Centre, Saint Petersburg Pasteur Institute

к.м.н., доцент кафедры иммунологии ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения РФ; врач – аллерголог-иммунолог Медицинского центра ФБУН «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Пастера»

norka-anna@mail.ruKorobovaZ. R.КоробоваЗ. Р.
Russian Federation

Junior Researcher, Laboratory of Molecular Immunology, Saint Petersburg Pasteur Institute; Senior Assistant, Department of Immunology, First St. Petersburg Pavlov State Medical University

младший научный сотрудник лаборатории молекулярной иммунологии ФБУН «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Пастера»; старший лаборант кафедры иммунологии ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения РФ

norka-anna@mail.ruTotolianAreg A.ТотолянАрег А.
Russian Federation

PhD, MD (Medicine), Professor, Full Member, Russian Academy of Science, Head, Laboratory of Molecular Immunology, Director, Saint Petersburg Pasteur Institute; Head, Department of Immunology, First St. Petersburg Pavlov State Medical University

д.м.н., профессор, академик РАН, заведующий лабораторией молекулярной иммунологии, директор ФБУН «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Пастера»; заведующий кафедрой иммунологии ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения РФ

norka-anna@mail.ruSaint Petersburg Pasteur InstituteФБУН «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Пастера»First St. Petersburg Pavlov State Medical UniversityФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения РФAlmazov National Medical Research CentreФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» Министерства здравоохранерия РФSt. Petersburg State Pediatric Medical UniversityФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет»1707202528092025284102310321806202522062025Copyright ©; 2025, Norka A.O., Vorobyev S.V., Kuznetsova R.N., Korobova Z.R., Totolian A.A.Copyright ©; 2025, Норка А.О., Воробьев С.В., Кузнецова Р.Н., Коробова З.Р., Тотолян А.А.2025Norka A.O., Vorobyev S.V., Kuznetsova R.N., Korobova Z.R., Totolian A.A.Норка А.О., Воробьев С.В., Кузнецова Р.Н., Коробова З.Р., Тотолян А.А.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://rusimmun.ru/jour/article/view/17284

Traumatic brain injury (TBI) is among the most common forms of neurological pathology. In traumatic brain injury, axonal damage occurs not only as a result of direct cytotoxic interactions, but also due to activation of pro-inflammatory cytokines and chemokines, which play a crucial role in development and maintenance of neuroinflammation. At the early terms after brain trauma, there occurs both activation of microglia, and formation of a pool of T cell subsets able to produce various chemokines. The aim of this study was to assess the contents of chemokines (CXCL8/MIG, CXCL9/IP-10, CXCL10/I-TAC) in cerebrospinal fluid (CSF) of patients with brain contusion of varying severity within the first 24 hours after hospital admission. The study included 86 patients diagnosed with “TBI: brain contusion,” who were divided into three groups based on the injury severity. A comparison group consisted of patients with brain concussion (n = 24). Obtaining CSF from healthy individuals is challenging due to absence of clinical indications for lumbar puncture. Chemokine concentrations (pg/mL) were measured by means of multiplex analysis based on xMAP technology (Luminex, USA), using Milliplex MAP test systems (Millipore, USA). The results showed a trend toward increased chemokine levels correlating with more pronounces severity of brain injury. Notably, CXCL9/MIG levels were elevated in all patients with brain injury (p < 0.05), unlike CXCL8/IL-8, which showed significant increases only in the 4th group (severe TBI), and CXCL10/IP-10, which was significantly elevated in both the 3rd (moderate TBI) and 4th groups. Specifically, in the 4th group (severe TBI), levels of CXCL8/IL-8 were increased 3.5 times, CXCL9/MIG showed a 9-fold increase, and CXCL10/IP-10 was 3 times higher than in control group (1st group, mild TBI). To evaluate the diagnostic value of these changes, ROC analysis was performed, establishing a clinically significant chemokine thresholds that serve as highly informative markers of neural tissue damage. In conclusion, assessment of CXCL8, CXCL9, and CXCL10 levels in CSF following brain contusion provides valuable insights into their role in disease progression, i.e., recruiting T helper cells and neutrophils from peripheral blood into neural tissue and sustaining neuroinflammatory processes.

Черепно-мозговая травма (ЧМТ) относится к числу наиболее значимых форм патологии неврологического профиля. При ушибе головного мозга повреждение аксонов обусловлено не только прямым цитотоксическим межклеточным взаимодействием, но и активным синтезом провоспалительных цитокинов и хемокинов, которые играют ключевую роль в развитии и поддержании нейровоспалительных процессов. Так, на ранних стадиях после травмы головного мозга происходит не только активация микроглии, но и формирование пула субпопуляций Т-лимфоцитов, способных синтезировать различные хемокины, оказывающие как протективное, так и повреждающее действие, что способствует ухудшению исходов заболевания. Целью исследования стала комплексная оценка концентрации хемокинов (CXCL8/MIG, CXCL9/IP-10, CXCL10/I-TAC) в цереброспинальной жидкости пациентов с ушибом головного мозга различной степени тяжести в первые сутки после поступления в стационар. В исследование было включено 86 пациентов с диагнозом «ЧМТ: ушиб головного мозга», которых в зависимости от степени тяжести разделили на три группы. Группу сравнения составили пациенты с сотрясением головного мозга (n = 24). Трудности получения цереброспинальной жидкости у здоровых лиц связаны с отсутствием показаний для проведения люмбальной пункции. Концентрации хемокинов (пг/мл) определялись методом мультиплексного анализа по технологии xMAP (Luminex, США), тест-системы Milliplex MAP (Millipore, США). По результатам оценки концентрации хемокинов в ЦСЖ была установлена тенденеция к повышению с увеличением степени тяжести пацентов. Обращает на себя факт повышения CXCL9/ MIG у всех пациентов с травмой головного мозга (p < 0,05) в отличие от таковых в концентрациях CXCL8/IL-8, значимое повышение которых установлено только в 4-й группе (УТС) и CXCL10/I-TAC, значимое повышение которых установлено в 3-й (УСС) и в 4-й группах (УТС). Так, согласно полученным данным, в 4-й группе пациентов (УТС) уровень CXCL8/IL-8 был повышен в 3,5 раза, CXCL9/MIG – в 9 раз, CXCL10/IP-10 – в 3 раза относительно значений в группе сравнения (1-я группа, СТГ). Для определения информативности найденных изменений был проведен ROC-анализ и установлены диагностические значимые уровни хемокинов, которые являются высокоинформативными маркерами повреждения нервной ткани. Таким образом, определение хемокинов CXCL8, CXCL9 и CXCL10 при ушибе головного мозга вносит вклад в понимание их роли в развитии заболевания – привлечении Т-хелперов и нейтрофилов из периферической крови в нервную ткань и поддержанию процессов нейровоспаления.

brain traumachemokinesCXCL8 ligandsCXCL9 ligandsCXCL10 ligandsCXCR3 ligandscerebrospinal fluidчерепно-мозговая травмахемокиныCXCL8-лигандыCXCL9-лигандыCXCL10-лигандыCXCR3-лигандыцереброспинальная жидкостьЗудова А.И., Сухоросова А.Г., Соломатина Л.В. Черепно-мозговая травма и нейровоспаление: обзор основных биомаркеров // Acta Biomedica Scientifica, 2020. Т. 5, № 5. С. 60-67. [Zudova A.I., Sukhorosova A.G., Solomatina L.V. Traumatic Brain Injury and Neuroinflammation: Review of the Main Biomarkers. Acta Biomedica Scientifica = Acta Biomedica Scientifica, 2020, Vol. 5, no. 5, pp. 60-67. (In Russ.)]Кетлинский С.А.,Симбирцев А.С. Цитокины. Санкт-Петербург: Фолиант, 2008. 550 с. [Ketlinsky S.A., Simbirtsev A.S. Cytokines]. St. Petersburg: Foliant, 2008. 550 p.Кудрявцев И.В., Борисов А.Г., Кробинец И.И., Савченко А.А., Серебрякова М.К., Тотолян Арег А. Хемокиновые рецепторы на Т-хелперах различного уровня дифференцировки: основные субпопуляции // Медицинская иммунология, 2016. Т. 18, № 3. С. 239-250. [Kudryavtsev I.V., Borisov A.G., Krobinets I.I., Savchenko A.A., Serebriakova M.K., Totolian Areg A. Chemokine receptors at distinct differentiation stages of T-helpers from peripheral blood. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2016, Vol. 18, no. 3, pp. 239-250. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-2016-3-239-250.Литвиненко И.В., Емелин А.Ю., Лобзин В.Ю. Роль нейровоспаления в развитии болезни Альцгеймера // Анналы клинической и экспериментальной неврологии, 2010. Т. 4, № 1. С. 4-12. [Litvinenko I.V., Emelin A.Yu., Lobzin V.Yu. The role of neuroinflammation in the development of Alzheimer’s disease. Annaly klinicheskoy i eksperimentalnoy nevrologii = Annals of Clinical and Experimental Neurology, 2010, Vol. 4, no. 1, pp. 4-12. (In Russ.)]Норка А.О., Воробьев С.В., Кузнецова Р.Н., Лапин С.В., Коробова З.Р., Монашенко Д.Н., Тотолян А.А. Роль IL-6 в иммунопатогенезе ушиба головного мозга различной степени тяжести // Медицинская иммунология, 2023. T. 25, № 5. С. 1219-1224. [Norka A.O., Vorobyev S.V., Kuznetsova R.N., Lapin S.V., Korobova Z.R., Monashenko D.N., Totolian A.A. Role of IL-6 in the immunopathogenesis of mild, moderate and severe TBI. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2023, Vol. 25, no. 5, pp. 1219-1224. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-ROI-2805.Норка А.О., Воробьев С.В., Кузнецова Р.Н., Серебрякова М.К., Кудрявцев И.В., Коваленко С.Н., Монашенко Д.Н. Изменения субпопуляционного состава Т-хелперов 17-го типа в зависимости от степени тяжести черепно-мозговой травмы // Российский иммунологический журнал, 2024. Т. 27, № 3. C. 613-620. [Norka A.O., Vorobyev S.V., Kuznetsova R.N., Serebriakova M.K., Kudryavtsev I.V., Kovalenko S.N., Monashenko D.N. Severity of traumatic brain injury governs alterations in type 17 T helper cell subset composition. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Immunology, 2024, Vol. 27, no. 3, pp. 613-620. (In Russ.)] doi: 10.46235/1028-7221-16629-SOT.Arrer C., Otto F., Radlberger R.F., Moser T., Pilz G., Wipfler P., Harrer A. The CXCL13/CXCR5 Immune axis in health and disease-implications for intrathecal B cell activities in neuroinflammation. Cells, 2022, Vol. 11, no. 17, 2649. doi: 10.3390/cells11172649.Cipollini V, Anrather J., Orzi F., Iadecola C. Th17 and cognitive impairment: possible mechanisms of action. Front. Neuroanat., 2019, Vol. 13, 95. doi: 10.3389/fnana.2019.00095.Gupta D.L., Bhoi S., Mohan T., Galwnkar S., Rao D.N. Coexistence of Th1/Th2 and Th17/Treg imbalances in patients with post traumatic sepsis. Cytokine, 2016, Vol. 88, pp. 214-221.Derecki N.C., Cardani A.N., Yang C.H., Quinnies K.M., Crihfield A., Lynch K.R., Kipnis J. Regulation of learning and memory by meningeal immunity: a key role for IL-4. J. Exp. Med., 2010, Vol. 207, no. 5, pp. 1067-1080.Hayashi T., Ago K., Nakamae T., Higo E., Ogata M. Interleukin (IL-)8 immunoreactivity of injured axons and surrounding oligodendrocytes in traumatic head injury. Forensic Sci. Int., 2016, Vol. 263, pp. 48-54.Jassam Y.N., Izzy S., Whalen M., McGavern D.B., El Khoury J. Neuroimmunology of traumatic brain injury: time for a paradigm shift. Neuron, 2017, Vol. 95, no. 6, pp. 1246-1265.Lassarén P., Lindblad C., Frostell A., Carpenter K.L.H., Guilfoyle M.R., Hutchinson P.J.A., Helmy A., Thelin E.P. Systemic inflammation alters the neuroinflammatory response: a prospective clinical trial in traumatic brain injury. J. Neuroinflammation, 2021, Vol. 18, no. 1, 221. doi: 10.1186/s12974-021-02264-2.Ladak A.A, Enam S.A, Ibrahim M.T. A review of the molecular mechanisms of traumatic brain injury.World Neurosurg., 2019, Vol. 131, pp. 126-132.Rodney T., Osier N., Gill J. Pro- and anti-inflammatory biomarkers and traumatic brain injury outcomes: A review. Cytokine, 2018, Vol. 110, pp. 248-256.Sowa J. E., Tokarski K. Cellular, synaptic, and network effects of chemokines in the central nervous system and their implications to behavior. Pharmacol. Rep., 2021., Vol. 73, no. 6, pp. 1595-1625.Vliet E.A., Ndode-Ekane X.E., Lehto L.J., Gorter J.A., Andrade P., Aronica E., Gröhn O., Pitkänen A. Long-lasting blood-brain barrier dysfunction and neuroinflammation after traumatic brain injury. Neurobiol. Dis., 2020, Vol. 145, 105080. doi: 10.1016/j.nbd.2020.105080.Shi Y., Wei B., Li L., Wang B., Sun M. Th17 cells and inflammation in neurological disorders: Possible mechanisms of action. Front. Immunol., 2022, Vol. 13, 932152. doi: 10.3389/fimmu.2022.932152.