Особенности цитокинового статуса у новорожденных с судорогами

Полный текст

Введение

Неонатальные судороги являются сложной и актуальной проблемой современной неонатологии и педиатрии в целом, так как остаются наиболее частыми и тяжелыми маркерами неврологических осложнений у новорожденных детей [11, 15, 17]. Частота судорог в популяции новорожденных колеблется в пределах 1-5%, достигая 20% у недоношенных детей [12, 13, 19, 21]. Согласно этиологической структуре судорог у новорожденных доминирующее место занимают перинатальная гипоксия плода, острая асфиксия новорожденных, внутричерепные кровоизлияния и внутриутробные инфекции [1, 4, 14]. В настоящее время проведено множество исследований указывающих на регулирующее влияние иммунной системы на развитие перинатальное гипоксически-ишемическое поражение центральной нервной системы. Показано, что дисбаланс про и противовоспалительных цитокинов в периферической крови и мозговых структурах организма человека на ранних этапах онтогенеза определяет дальнейшее его когнитивное, эмоциональное развитие и риск развития патологии центральной нервной системы в перинатальный, постнатальный период. Согласно исследованиям многих зарубежных авторов иммунный гомеостаз определяет характер системного воспалительного процесса и в то же время зависит от тяжести гипоксически-ишемического повреждения головного мозга [5, 8, 9, 13, 21]. Дисбаланс про- и противоспалительных цитокинов предопределяет тяжелые неврологические поражения у детей, что позволяет использовать их как прогностический критерий исхода заболевания. Иммунный ответ на повреждающий фактор может иметь как защитный, так и патологический характер [2]. Ряд авторов указывают на особо значение ряда цитокинов при оценке неврологических нарушений [3, 5, 6, 7].

Роль нейроиммунных механизмов в развитии церебральных нарушений заключается в том, что постгипоксическая энцефалопатия формируется в результате воспаления с последующим нарушением гематоэнцефалического барьера [7, 19]. Таким образом, исследования, посвященные значимости цитокинов как предикторов судорожных состояний на фоне перинатального поражения ЦНС, актуальны и перспективны, и в то же время данная проблема нуждается в дальнейшем изучении исследователей.

Цель исследования – провести сравнительную оценку уровня цитокинов у новорожденных детей с перинатальным поражением центральной нервной системы, перенесших судороги.

Материалы и методы

Проведено проспективное исследование 307 новорожденных с судорогами, поступивших на стационарное лечение в период за 2018-2020 годы в Научно-Исследовательский Институт Педиатрии. в отделения реанимации и интенсивной терапии, патологии новорожденных и недоношенных детей. Большинство новорожденных 182 (59,3%±3,0) поступали из районов Азербайджана, остальные 125 (40,7%±2,0) – из города Баку. Сформировано две группы: I основная группа – 261 новорожденный с судорогами, II группа – 46 условно здоровых новорожденных, родившихся от нормально протекавшей беременности физиологических родов. Возраст матерей колебался от 17 до 41 лет, в среднем составив 26,5±5,2 лет. У матерей основной группы первая беременность была у 117 (44,8±3,1%) матерей, повторная (2-8) беременность была у 144 (55,2±3,1%) женщин. Первородящих было 131 (50,2±3,1%), повторнородящих 130 (49,8%±3,1%). Роды двойней отмечались в 21 (8,0±1,7%) случаях. Согласно гестационному возрасту к моменту рождения включенные в обследование новорожденные были рождены при сроке гестации от 25 до 42 недель, с массой тела от 800 г до 4500 г (2656,0±678,7%), длиной тела от 31 до 56 см (47,1±6,0%). Среди них преобладали недоношенные 151 (57,8%), доношенных было 110 (32,2%). По сроку гестации среди недоношенных в возрасте 35-37 недель было 87 новорожденных; 32-34 недели – 30; 29-31 неделя – 26, 25-28 недель – 8 новорожденных. Мальчиков было 177 (67,8±2,9%), девочек – 84 (32,2±2,9%). Всем детям в неонатальном периоде было проведено комплексное клинико-инструментальное и лабораторное исследование. С целью диагностики структурных церебральных поражений и для подтверждения клинических признаков перинатального поражения ЦНС проводилось нейросонографическое исследование (НСГ). По показаниям выполнялись компьютерная томография (КТ), магнитно-резонансная томография (МРТ), эхокардиография, эхография, а также ультразвуковая допплерография церебральной гемодинамики. Проводились биохимические, серологические и иммунохимические исследования. В ходе исследования изучался антенатальный и интаранатальный период и оценивался неврологический статус.

Определение содержания цитокинов: IL-1β, IL-6, IL-10, IL-18, TNFα, а также НСЕ, β₂-МГ выполняли стандартным методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием диагностических тест-систем производства «Вектор-Бест» (г. Новосибирск) на анализаторе ElisysUnoHuman (Германия).

Полученные цифровые данные подвергли статистической обработке методами медицинской статистики. Применены методы вариационного (U-критерий Манна–Уитни, KU-критерий Краскела–Уоллиса), дисперсионного (ANOVA-F-Фишер, FS-Фишер–Снедекор), дискриминантного (чувствительность и специфичность) и ROC-анализов. Вычисления проводили в электронных таблицах Excel 2013 и SPSS 20.

Результаты

Изучение анамнестических данных, антенатальных, интранатальных факторов риска с использованием статистических методов показало, что у матерей новорожденных (доношенных и недоношенных соответственно) с судорогами высокий процент экстрагенитальных заболеваний (31,8±3,7% χ² = 15,4 p = 0,009 и 62,3±5,0% χ² = 27,2 p₁ < 0,001) гинекологических заболеваний (49,1±3,6% χ² = 37,1 p < 0,001 и 47,0±5,1% χ² = 9,69 p₁ = 0,046) угроза прерывания беременности (9,1±2,5% χ² = 11,290 p < 0,001 и 28,5±4,7% χ² = 14,779 p₁ < 0,001) анемия беременных (40,0±3,6% χ² = 14,9 p < 0,001 и 66,4±4,3% χ² = 18,9 p < 0,001).

Доношенные новорожденные основной группы в 47,3% случаях при рождении на 1-й минуте оценивались в 6-7 баллов, в 14,5% – 4-5 баллов, в 33,6% случаях – 0-3 баллов. Аналогичным образом, на 1-й минуте оценивались недоношенные, но рожденных с 0-3 баллами недоношенных было на 10% больше чем доношенных. На пятой минуте жизни новорожденные с судорогами в основном восстанавливались и имели оценку по шкале Апгар 8-10 баллов. Судороги у наблюдаемых новорожденных развивались на фоне перинатального поражения ЦНС. Морфологические изменения представлены гипоксически-ишемическим поражением ЦНС у 165, гипоксически-геморрагическим поражением ЦНС у 44, гипоксически-инфекционным поражением ЦНС у 30, метаболические нарушения у 22 новорожденных. Дебют судорог в первые 3 суток регистрировался у 128 (49,0±3,1%) новорожденных, частота судорог у доношенных выше на 11,1% по сравнению с недоношенными новорожденными. В период от 3 до 7 дней судороги отмечались у 42 (16,1±2,3%) новорожденных детей. Поздний дебют, т. е. в период 7 дней и более судороги выявлялись у 74 (28,4±2,8%) новорожденных, в основном у недоношенных 53 (35,1%) против 21 (19,1%) у доношенных. Обследованные новорожденные чаще поступали в стационар в тяжелом 89 (34,1±2,9%) и очень тяжелом состоянии 108 (41,4±3,0%). В преагональном состоянии были 45 (17,2±2,3%), летальность отмечалась у 19 (7,3±1,6%) новорожденных. Синдром угнетения был у 124 (47,5±3,1%), синдром гипервозбудимости – у 39 (14,9±2,2%), неонатальная кома – у 3 (1,1±0,7%), гипертензионный синдром – у 48 (18,4±2,4%) новорожденных детей. Согласно нейросонографическим исследованиям отек мозга регистрировался у 83 (31,8%) (χ² = 20,1; р < 0,001), вентрикуломегалия у 44 (16,9%) (χ² = 5,2; р = 0,029), вентрикулит у 43 (16,5±2,3%) (χ² = 8,81; р = 0,003), внутрижелудочковые кровоизлияния у 66 (15,3±2,4%) (χ² = 12,3; р = 0,006) новорожденных основной группы. В группе контроля перивентрикулярные кровоизлияния отмечаются у 37 (14,2±2,2%) новорожденных. У недоношенных новорожденных частота названных нарушений была на 18,6% выше по сравнению с доношенными новорожденными (χ² = 13,3; р = 0,004).

В результате электроэнцефалографических исследований было выявлено, что в большинстве случаев у 78 (30,0%) новорожденных отмечался полиморфный характер судорог, т. е. сочетание различных видов судорог. У 64 (24,5%) новорожденных отмечались атипичные судороги с преобладанием их у 61 (40,4%) недоношенных новорожденных. Клонические судороги чаще регистрировались у 34 (30,9%) доношенных и 26 (17,2%) недоношенных. Судороги миоклонического характера встречались в основном у 21 (13,9%) доношенных новорожденных. Судороги тонические судороги встречались всего у 5 (5,3%) новорожденных.

В исследуемых группах нами также был определен уровень С-реактивный белок (СРБ), который является наиболее часто используемым в клинической практике маркером инфекционного процесса. У новорожденных основной группы уровень СРБ составил 44,6±1,7 (6-96) г/л и превышал показатели контрольной группы в 7,2 раза (F = 27,2; р < 0,001).

Согласно проведенным исследованиям, полиорганные нарушения отмечались у 100 (38,3± 3,0%) новорожденных с судорогами, при этом у недоношенных частота встречаемости этих поражений на 8,3% больше по сравнению с доношенными детьми.

С целью прогнозирования развития неонатальных судорог явилось изучение особенностей цитокиновой активности у группы новорожденных на фоне гипоксически-ишемического поражения ЦНС. Для этого было проведено исследование сывороточного уровня провоспалительных цитокинов IL-1β, IL-6, TNFα и противоспалительного цитокина IL-4 у данного контингента новорожденных. В таблице 1 представлены характеристики уровней цитокинов у новорожденных с судорогами различного гестационного возраста. Нормативные значения показателей цитокинов у здоровых доношенных детей превышали показатели нормативов условно-недоношенных детей. Анализ концентрации выявил, что уровень IL-1β в основной группе достоверно превышал концентрацию вышеуказанных цитокинов новорожденных контрольной группы в 1,9 раза (F = 12,9; χ² = 11,2; р < 0,001); IL-6 в 3 раза (F = 23,9; χ² = 29,4; р < 0,001); TNFα 3 раза (F = 12,1; χ² = 17,9; р < 0,001) по сравнению со здоровыми новорожденными. Содержание противовоспалительного цитокина IL-4 у доношенных детей был низким (F = 7,8; χ² = 5,5; р = 0,006) по сравнению с новорожденными контрольных групп. Уровень перечисленных провоспалительных цитокинов у недоношенных детей с судорогами менялся аналогичным образом: IL-1β в 7 раз (F = 25,5; χ² = 42,5; р < 0,001); IL-6 в 5,6 раза (F = 14,1; χ² = 40,1; р < 0,001); TNFα в 6,1 раза (F = 11,4; χ² = 28,7; р < 0,001) превышал нормативы здоровых новорожденных.

 

Таблица 1. Цитокиновый статус новорожденных с cудорогами, М±m

Table 1. Cytokine status of newborns with seizures, М±m

Цитокины, пг/мл Cytokines, pg/ml	Контрольная группа Control group (n = 46)		Основная группа Main group (n = 139)
	Доношенные Term (n = 25)	Недоношенные Premature (n = 21)	Доношенные Term (n = 58)	Недоношенные Premature (n = 81)
IL-1β	5,8±0,5 (3,1-14,0)	2,6±0,1 (1,6-3,6)	10,8±0,9*** (2,2-32,0)	18,1±1,8*** (3,1-34,8)
IL-6	5,6±0,4 (4,0-12,0)	3,2±0,2 (1,7-5,2)	17,1±1,5*** (1,5-61,9)	18,1±2,1*** (1,5-107,5)
IL-4	3,1±0,3 (0,9-5,0)	3,7±0,3 (3,2-4,3)	2,6±0,2** (0,8-6,6)	2,2±0,2 (1,1-3,8)
TNFα	3,2±0,6 (0,5-10,1)	1,6±0,2 (1,2-2,1)	9,9±1,2*** (0,5-56,9)	9,75±1,20** (7,3-12,7)

Примечание. M – среднее значение, m – стандартная ошибка, (min-max) – размах вариации: минимальные и максимальные значения ряда. Статистическая достоверность разницы с показателями контрольной группы: * – p < 0,05; ** – p < 0,01; *** – p < 0,001.

Note. M, mean value; m, standard error; (min-max), range of variation: minimum and maximum values of the series. Statistical significance of the difference with the indicators of the control group: *, p < 0.05; **, p < 0.01; ***, p < 0.001.

 

При проведении корреляционного анализа τ-Кендалла выявлены множественные корреляционные связи с другими показателями новорожденных. У новорожденных с судорогами выявлена прямая корреляционная зависимость между гиперпродукцией IL-1β, IL-6, TNFα и асфиксией при рождении, повышенным уровнем С-реактивного белка, полиорганной недостаточностью. Прямая средней силы корреляционная связь отмечалась между провоспалительными цитокинами и неврологической симптоматикой (синдромом общего угнетения, гипервозбудимостью, двигательными нарушениями), морфологическими изменениями ЦНС (внутрижелудочковыми кровоизлияниями, церебральной ишемией, вентрикулитом, вентрикуломегалией). Отрицательная связь выявлена между IL-4 и низкой оценкой по шкале Апгар при рождении (τ = -0,186**, p = 0,001), С-реактивного белка (τ = -0,133**, p = 0,029), мультиорганной дисфункцией (τ = -0,132**, p = 0,032), а также с поражением ЦНС.

Для доношенных оптимальной «точкой отсечения» для IL-1β является величина 8,5 пг/ мл. В этой точке чувствительность равна (Sn) 63,8±6,3%, специфичность (Sp) 92,0±5,4%; при IL-6 ≥ 8,2 – Sn = 79,3±5,3%, Sp = 88,0±6,5%, IL-4 ≤ 1,2 – Sn = 91,1±3,8%, Sp = 16,0±7,3%; TNF ≥ 3,8 – Sn = 77,2±5,6%, Sp = 84,0±7,3%.

Для недоношенных oптимальной «точкой отсечения» для IL-1β является величина 3,7 пг/ мл. В этой точке чувствительность равна (Sn) 90,1±3,3%, специфичность (Sp) 100,0±0,0%; при IL-6 ≥ 4,2 – Sn = 91,4%, Sp = 95,2±4,6%, IL-4 ≤ 3,9 Sn = 13,8±3,9%, Sp = 71,4±9,9%; TNFα ≥ 3,7– Sn = 76,8±4,7%, Sp = 100,0±0,0%.

Для оценки значимости цитокинов и силы влияния их экспрессии на реализацию судорожного синдрома у новорожденных использован дисперсионный метод (FS-критерий Фишера–Снедекора) с вычислением 95% нижней и верхней границ. Согласно данным в таблице 2, наиболее значимое влияние на развитие судорог оказывает повышенный уровень провоспалительных цитокинов (IL-1β, IL-6, TNFα).

 

Таблица 2. Корреляционные взаимосвязи у новорожденных с судорогами

Table 2. Correlations of newborns with seizures

Цитокины, пг/мл Cytokines, pg/ml	Корреляция / достоверность Correlation / Reliability	Оценка по шкале Апгар Apqar score	С-реактивный белок C-reactive protein	Полиорган недост Multiple org failure	Синдром угнетения Syndrome of depression	Синдром гипервозбудимости Syndrom hyperexcitability	Вентрикуломегалия Ventrikulomeqaly	Вентрикулит Ventriculitis	Внутричерепные кровоизлияния Intracranial hemorrhages
IL-1β	τ	0,206**	0,182**	0,144*	0,195**	0,174**	0,257**	0,274**	0,203**
	p	0,000	0,002	0,018	0,001	0,004	0,000	0,000	0,001
IL-6	τ	0,197**	0,158**	0,212**	0,249**	0,246**	0,345**	0,329**	0,250**
	p	0,001	0,008	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
IL-4	τ	-0,186**	-0,133**	-0,132*	-0,198**	-0,146	-0,141**	-0,193**	-0,144**
	p	0,001	0,029	0,032	0,001	0,018	0,019	0,002	0,016
TNFα	τ	0,141*	0,080*	0,133*	0,186	0,126**	0,288**	0,263**	0,135*
	p	0,013	0,179	0,029	0,002	0,307	0,000	0,000	0,022

 

Таблица 3. Анализ ANOVA в оценке цитокенемии у новорожденных с судорогами

Table 3. ANOVA analysis in the assessment of cytokenemia of newborns with seizures

Цитокины, пг/мл Cytokines, pg/ml	F (Fisher)		EIF% (Snedecor)		LB95		UB95		PFS
	Доношенные Term	Недоношенные Premature	Доношенные Term	Недоношенные Premature	38-40	27-37	38-40	27-37
IL-1β	47,4	23,4	35,7	163,3	32,5	163,3	38,8	160,8	0,000
IL-6	44,9	37,6	65,1	170,2	63,4	315,7	66,8	167,7	0,000
IL-4	0,872	85,7	1,1	2,7	0,0	84,4	6,1	0,0	0,104
TNFα	75,6	15,1	48,6	62,2	46,0	60,8	51,1	63,6	0,000

Примечание. EIF% – степень влияния фактора; ДИ – доверительный интервал; FS – значение критерия Фишера–Снедекора (Fisher–Snedecor); IL – цитокины.

Note. EIF%, the degree of influence of the factor; CI, confidence interval; FS, value of the Fisher–Snedecor test; IL, cytokines.

 

Обсуждение

Таким образом, проведенные исследования показали, что при судорожном синдроме, ряд клинических и лабораторных признаков находятся в коррелятивной связи с параметрами иммунной системы. Выявленная направленность иммунных сдвигов и их выраженность указывают на важную патогенетическую роль иммунных механизмов в развитии и прогрессировании изменений в состоянии новорожденных с судорогами. Это связано, с тем, что цитокины, обладая широким спектром биологической активности, также регулируют взаимодействия главных биологических интегративных систем организма - нервной, иммунной и эндокринной.

В неонатальный период в развитии церебральных поражений гипоксическо-ишемического генеза важную роль играет нейровоспаление и поэтому высокие уровни провоспалительных цитокинов при судорогах рассматриваются критерий тяжести поражения мозга.

Заключение

В нашем исследовании выявлены изменения изучаемых сывороточных цитокинов, возникающие в результате реакции иммунной системы с формированием воспалительной реакции и клинической симптоматики у новорожденных с судорогами на фоне перинатального поражения ЦНС различной степенью тяжести по сравнению с новорожденными контрольных групп. Так, поврежденная в результате гипоксии, ишемии или травмы ткань мозга может быть источником провоспалительных цитокинов, обладающих потенциально нейротоксическим действием. Повышенная концентрация провоспалительных цитокинов у новорожденных с ГИЭ с нарушением проницаемости гематоэнцефалического барьера приводит к поддержанию судорожной активности и усугубляет дальнейший неблагоприятный неврологический исход. Выявленное нами достоверное повышение уровня цитокинов с противоспалительной направленностью показало, что при неонатальных судорогах церебральные нарушения и дисфункция ряда органов и систем находятся в коррелятивной связи с параметрами иммунной системы. Таким образом, экспрессия провоспалительных цитокинов может служить дополнительным маркером своевременной диагностики и прогнозирования неонатальных судорог на фоне перинатального гипоксически-ишемического поражения ЦНС.

Об авторах

Г. М. Гурбанова

Научно-исследовательский институт педиатрии имени К.Я. Фараджевой

Email: rahimova_nailya@mail.ru

к.м.н., ассистент кафeдры неврологии

Азербайджан, 1065, Баку, ул. Басти Багировой, 17

Наиля Джалил гызы Рагимова

Азербайджанский государственный институт усовершенствования врачей имени А. Алиева

Автор, ответственный за переписку.
Email: rahimova_nailya@mail.ru

д.м.н., доцент, заместитель директора по научной работе

Азербайджан, 1065, Баку, ул. Басти Багировой, 17

Список литературы

Дополнительные файлы