Белок S100B, нейронспецифичная енолаза и когнитивная дисфункция у пациентов с хронической болезнью почек

ВВЕДЕНИЕ

Распространенность хронической болезни по­чек (ХБП) сопоставима с распространенностью ишемической болезни почек, артериальной гипер­тензией, сахарным диабетом. У пациентов с ХБП 4-5 стадий, особенно если пациент старше 60 лет, высока частота встречаемости умеренных и тяже­лых (деменция) когнитивных нарушений. Диагно­стика легких когнитивных нарушений практикую­щими врачами не проводится, т.к. они не заметны для окружающих и требуют специального оборудо­вания. Когнитивные нарушения приводят не только к снижению эффективности лечения, повышению смертности пациентов с ХБП, но и затрудняют по­лучение информированного согласия на проведе­ние трансплантации почки или гемодиализа [1].

Установлено, что даже незначительное сни­жение скорости клубочковой фильтрации ассо­циируется с нарушениями такой сферы познания, как исполнительная функция и внимание. Хоро­шо изучены патогенетические механизмы разви­тия когнитивных нарушений на поздних стадиях ХБП. Доказана роль непосредственного влияния уремических токсинов на нейроны [2].

Интересным представляется поиск биохими­ческих маркеров повреждения головного мозга, определяющих развитие когнитивного дефицита на ранних стадиях ХБП. Опубликованы резуль­таты клинических исследований, установивших связи нейронспецифичной енолазы (NSE), белка S100B с тяжестью повреждения головного моз­га у пациентов с инсультами, травмами головно­го мозга, хирургическими вмешательствами на сердце, сосудах [3, 4]. В исследовании Gonzalez- Quevedo A. et al. уровни S-100B и NSE были зна­чительно выше у пациентов с гипертонической болезнью, чем в группе сравнения пациентов без артериальной гипертензии, неврологических за­болеваний [5]. По данным многомерного анализа было установлено, что у пациентов с гипертони­ческой болезнью NSE была независимо связана с двумя переменными, определяющими тяжесть ги­пертонии: диастолическое артериальное давление и степень ретинопатии. По данным МРТ головно­го мозга у пациентов с гипертонической болезнью более тяжелые поражениям белого вещества ассо­циировались с более высокими уровнями NSE [5].

Учитывая наличие общих звеньев патогенеза ХБП и сердечно-сосудистых заболеваний можно предполагать наличие взаимосвязи когнитивных нарушений и маркеров повреждения головного мозга (S100B, NSE) у пациентов с ХБП. Целью настоящего исследования явилась оценка когни­тивных функций, биохимических показателей S100B, NSE у пациентов молодого и среднего воз­раста с ХБП 1-3 стадии.

ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ

В исследование были включены пациенты, подписавшие информированное согласие, дизайн научно-исследовательской работы был одобрен локальным этическим комитетом Кемеровского государственного медицинского университета. В исследование было включено 108 пациентов (49 женщин и 59 мужчин) с 1, 2 и 3 стадиями ХБП. Возраст пациентов составил 37,2±1,5 лет.

Критериями исключения являлись: возраст ме­нее 18 и более 59 лет; наличие в анамнезе травм и заболеваний центральной нервной системы (ин­сульт, транзиторная ишемическая атака, менингит, энцефалит, рассеянный склероз и др.); нефротиче­ский синдром; иммуносупрессивная терапии (ци­тостатики, глюкортикоиды и т.д.); прием эритропоэтинов; анемия средней и тяжелой степени тяже­сти, заместительная почечная терапия (гемодиализ, трансплантация почки); сахарный диабет; ишеми­ческая болезнь сердца; хроническая обструктивная болезнь легких; беременность; злоупотребление ал­коголем; наркомания. Скорость клубочковой филь­трации (СКФ) оценивалась по расчетной формуле CKD-EPI. Стадии ХБП определялись на основании классификации, представленной в Национальных рекомендациях рабочей группой членов правления Научного общества нефрологов России [6]. ХБП выставлялась на основании снижения функции по­чек в течение 3 и более месяцев.

Согласно данной классификации, среди об­следуемых с 1 стадией ХБП было 70 пациентов (64,8 %), 2 стадией ХБП - 18 (16,6 %), 3 (а+б) стадией ХБП - 20 пациентов (18,5 %). Пациенты с 1, 2 и 3 стадией ХБП не различались по возра­сту. Биопсия почки была выполнена 71 пациен­ту (65,7 %), из них у 43 (60,5 %) диагностирован мембранозный вариант хронического гломерулонефрита, у 15 (21,2 %) мезангиопролиферативный, фокально-сегментарный - у 13 пациентов (18,3 %). По данным офисного измерения АД, суточного мониторирования артериального дав­ления у 65 пациентов (60,2 %) с ХБП была диа­гностирована АГ.

Всем пациентам выполнялось ультразвуковое исследование почек, сердца, экстракраниальных сосудов. По данным ультразвукового исследова­ния экстракраниальных сосудов значимых пре­пятствий кровотоку не определялось. На первом этапе у пациентов с ХБП когнитивные функции были оценены с помощью опросника MMSE (Mini-Mental State Examination) [7]. Из исследо­вания были исключены 3 пациента с умеренными когнитивными нарушениями, у которых результат MMSE составил 24-27 баллов (преддементные когнитивные нарушения) [7].

На следующем этапе работы с помощью программно-аппаратного комплекса «Status PF» для персонального компьютера типа IBM совмест­но с адаптером регистрации ответных реакций, разработанного В.И. Ивановым (Кемеровский государственный университет), было проведено психофизиологическое обследование. Изучались следующие параметры когнитивных функций: память, внимание и показатели нейродинамики, включающие в себя определение времени простой зрительно-моторной реакции (ПЗМР) и сложной зрительно-моторной реакции (СЗМР), реакция на движущийся объект (РДО).

Всем пациентам проводились лабораторные исследования: общий анализ крови, общий анализ мочи, биохимические показатели крови (креатинин, мочевина, калий, натрий, холестерин, глю­коза), белок в суточной моче. Количественным методом определялся уровень NSE в сыворотке (Fujirebio NSEEIA), нормальным считали зна­чение не более 13 мкг/л. Для количественного определения уровня белка крови S100B (S100AIB + S100BB) иммуноферментным методом (Fujire­bio S100 EIA). Верхняя референсная граница при данной методике 90 нг/л.

Уровень NSE составил 3,2 (2,6; 3,9) мкг/л, бел­ка S100B 59,3 (64,10; 88,2) нг/л. Повышение уров­ня NSE определялось у 6 пациентов (6,3 %), белка S100 - у 9 пациентов (9,5 %).

Статистический анализ данных проводился с использованием пакетов прикладных программ «Microsoft Excel 2013» («Microsoft Corporation», США) и «Statistica Ver. 6,1» («StatSoft, Inc.», США). Характер распределения данных оценивался с ис­пользованием критерия Шапиро-Уилка. Количе­ственные данные, имеющие нормальное распреде­ление признака, представлены средним значением (M) и стандартным отклонением (σ). Если распре­деление признака отлично от нормального, то цен­тральная тенденция представлена медианой (Ме), 25 и 75 квартилями. Сравнение двух независимых групп проводилось с помощью критерия Манна- Уитни. Оценку силы взаимосвязи между количе­ственными признаками проводили с помощью ко­эффициента корреляции Спирмена (Rs). Нулевую статистическую гипотезу об отсутствии различий и связей отвергали при p<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Проведено сравнение показателей памяти, вни­мания у пациентов с ХБП 1 стадией и пациентов с ХБП 2-3 стадиях (рисунок). В группе пациентов с ХБП 2-3 наблюдали более низкие показатели объема внимания. Медиана данного показателя в группе пациентов с ХБП 1 оставила 7 (5; 8) бал­лов, в группе ХБП 2-3 - 5 (3; 7) баллов, р=0,027. Различия в показателях памяти между изучаемы­ми группами пациентов оказались статистически не значимы (см. рисунок).

При сравнении групп пациентов с ХБП 1 и ХБП 2-3 выявлены статистически значимые различия по показателю времени минимальной экспозиции стимула в ПЗМР, отражающей нейродинамический статус пациента (табл. 1). При выполнении теста ПЗМР (средняя экспозиция), ПЗМР (количество ошибок) были получены статистически значимые различия в группах, р=0,008 и р=0,035 (табл. 1).

Пациенты с ХБП 2-3 продемонстрировали худ­шие показатели когнитивных функций, оцененных по тестам РДО (нейродинамический тест) в срав­нении с группой ХБП 1, различия достоверны.

По мере повышения сложности предлагаемых заданий (тест СЗМР), пациентам с ХБП 2-3 по­требовалось достоверно большее время для вы­полнения заданий, оценивающих минимальную и среднюю экспозиции СЗМР. Так, медиана ми­нимальной экспозиции СЗМР в группе пациентов с ХБП 1 составила 328 (296; 344) мсек, в группе 2-3 стадий ХБП - 375 (297; 391) мсек, различия достоверны (p=0,004); медиана средней экспози­ции СЗМР в группе ХБП 1 составила 499 сек (450; 541), в группе ХБП 2-3 соответственно 561 мсек (532; 665), p=0,0001. Статистически значимых различий по количеству ошибок при выполнении вышеописанного теста в данных группах обсле­дуемых выявлено не было (см. табл. 1).

При сравнении пациентов с ХБП 1 стадии и ХБП 2-3 стадий выявлены статистически значи­мые различия по уровню креатинина, мочевины, цистатина С, удельному весу мочи, белку S100В (табл. 2). Медиана белка S100В в группе пациен­тов с ХБП 2-3 составила 74,1 (62,0; 91,5) нг/л, в группе ХБП 62,3 (61,0; 78,3) нг/л, различия досто­верны (p=0,03) (см. табл. 2).

На следующем этапе была проведена оцен­ка корреляционных связей между белком S100В, NSE и лабораторными показателями у пациентов с ХБП 1-3 (табл. 3). Отрицательная статистиче­ски значимая корреляционная связь определялась между величиной белка S100В и скоростью клу­бочковой фильтрации СКФ (Rs= -0,37; p=0,001).

Были выявлены отрицательные корреляцион­ные связи средней силы между минимальной экс­позицией ПЗМР, СЗМР и скоростью клубочковой фильтрации СКФ (Rs= -0,39, p=0,001; Rs= -0,38, p=0,001), а также между средней экспозицией СЗМР и СКФ (Rs= -0,40, p=0,001). Получена от­рицательная корреляционная связь средней силы между суммарным временем запаздываний по результатам РДО и СКФ (Rs =-0,27, p=0,01; Rs= -0,40, p=0,001) и положительная связь средней силы между количеством точных движений (РДО) и СКФ (Rs=0,39, p=0,001). Обнаружены положи­тельные корреляционные взаимосвязи между минимальной экспозицией СЗМР и уровнем цистатина С и между средней экспозицией СЗМР и уровнем цистатина С (Rs=0,50, p=0,001; Rs=0,37, p=0,01), а также отрицательная связь между коли­чеством ошибок при выполнении СЗМР и уров­нем цистатина С (Rs= -0,33, p=0,02). При оценке точности реагирования пациентов получена по­ложительная корреляционная взаимосвязь между суммарным временем запаздываний и уровнем цистатина С (Rs=0,41, p=0,001). При оценке РДО была получена отрицательная корреляционная связь средней силы между количеством точных движений и возрастом (Rs= -0,49; p=0,001).

На следующем этапе работы был проведен кор­реляционный анализ между показателями нейро­динамики и белком крови S100B, NSE (см. табл. 4).

Положительная корреляционная связь была определена между белком S100B и минимальной, средней экспозицией СЗМР (Rs=0,29, p=0,001; Rs=0,39, p=0,001). Слабая положительная корре­ляционная связь выявлена между величиной белка S100B и количеством запаздываний при выполне­нии теста РДО (Rs=0,23; p=0,04). Отрицательные статистически значимые связи выявлены между белком S100B и суммарным временем опережения РДО, а также количеством точных движений РДО (Rs= -0,39, p=0,001; Rs= -0,31, p=0,001). Корреля­ционных связей НСЕ и показателей нейродинами­ки выявлено не было (см. табл. 4).

Учитывая вышеизложенное можно сделать вывод о том, что по мере увеличения в сыворотке крови белка S100B наблюдается возрастание про­цессов торможения в головном мозге, свидетель­ством чего является большее время запаздывания (и меньшее время опережения) при реагировании на движущийся объект, а также уменьшение ко­личества точных движений при выполнении РДО.

Отрицательная корреляционная связь опреде­лялась между объемом внимания, объемом памя­ти на слова и уровнем белка S100В (Rs= -0,22, p=0,04; Rs= -0,27, p=0,01). Корреляционных свя­зей между другими показателями памяти и бел­ком S100B, а также между показателями памяти, внимания и НСЕ выявлено не было (см. табл. 4).

ОБСУЖДЕНИЕ

ХБП является серьезным и независимым фак­тором развития и прогрессирования когнитивных нарушений. В метаанализе T.B. Etgen и др. с уча­стием 54 779 участников, средний возраст кото­рых варьировал от 36 до 81 лет, выявлено ухуд­шение когнитивных функций по мере прогресси­рования ХБП, снижения скорости клубочковой фильтрации (СКФ) [8]. По данным метанализа I. Вerger и др. с участием 57,5 тыс пациентов так­же получены данные о прогрессировании когни­тивных нарушений по мере возрастания стадии ХБП, однако было установлено, что не все пока­затели когнитивных функций одновременно ухуд­шаются. Наиболее рано наблюдается снижение показателей внимания, ориентации во времени и показателей, оценивающих языковые функции (способность понимать язык, умение выражать свои мысли) [9]. В последующем, по мере про­грессирования ХБП, наблюдалось снижение по­казателей мышления, памяти, познания.

Наше исследование показало, что у пациентов с ХБП 1-3 встречаются легкие нарушения когни­тивных функций, которые не выявляются при вы­полнении теста MMSE.

В ходе нашей работы установлено, что у пациен­тов с ХБП 2-3 стадий молодого и среднего возраста нарушения в нейродинамическом статусе более вы­ражены, чем у пациентов с ХБП 1 стадии. Получен­ные результаты согласуются с ранее проведенными исследованиями. Так, в исследовании NHANESIII (Third National Health and Nutrition Examination Survey) с участием 4849 лиц в возрасте не старше 59 лет отмечены худшие показатели нейродина­мики (большее время при выполнении простой зрительно-моторной реакции, большее количество совершенных ошибок при выполнении теста) в группе с СКФ менее 60 мл/мин/1,73 м², в сравнении с группой лиц с СКФ более 60 мл/мин/1,73 м² [10].

Механизмы развития когнитивных нарушений на ранних стадиях ХБП до конца не изучены. До­казана роль в развития когнитивных нарушений при ХБП гипергомоцистеинемии, оксидативного стресса, хронического воспаления, анемии [11].

Установлено, что микроальбуминурия связан­на с генерализованной эндотелиальной дисфунк­цией, которая, в свою очередь, определяет появ­ление и прогрессирование сердечно-сосудистых заболеваний у пациентов с ХБП [12].

В связи с тем, что когнитивные нарушения у пациентов с ХБП редко затрагивают познаватель­ную функцию, связанную с памятью, то выдвину­та гипотеза о роли эндотелиальной дисфункции мелких сосудов головного мозга [13].

В настоящее время для диагностики повреж­дения головного мозга предложено использова­ние ряда биохимических маркеров. Так, концен­трация NSE позволяет судить о степени выра­женности повреждения нейронов и нарушении структуры гематоэнцефалического барьера [14]. Кроме того, NSE определяет степень постишемического повреждения головного мозга [14]. В то же время NSE является опухолевым маркером. У пациентов с ХБП использование для диагностики опухолевых маркеров имеет ряд ограничений. У пациентов с ХБП, не получающих гемодиализ, и у пациентов, находящихся на гемодиализе, кон­центрации опухолевых маркеров (CEA, SCC, CA 50, NSE) повышены в сравнении со здоровыми людьми при отсутствии у них злокачественных новообразований, что ограничивает использова­ние данных биомаркеров для диагностики ново­образований у этой группы пациентов [15].

Специфический белок S100В астроцитарной глии является одним из маркеров повреждения головного мозга [16].

A. González-Quevedo et al. (2011) рассматрива­ют белок S100B и NSE как потенциальные марке­ры раннего поражения головного мозга у больных с гипертонической болезнью [5].

В исследовании с участием 172 пациентов с заболеваниями мелких сосудов головного мозга, которые были разделены на 2 группы пациентов: без когнитивных нарушений и с когнитивными нарушениями (без деменции) и 105 здоровых па­циентов [17]. Уровни S100B в сыворотке в группе пациентов с сосудистыми когнитивными наруше­ниями без деменции были выше, чем в группе без когнитивных нарушений, и выше, чем у здоровых пациентов. Логистический регрессионный ана­лиз показал, что высокий уровень белка S100B в сыворотке, уровень артериального давления и липопротеинов холестерина высокой плотности являются независимыми факторами риска для це­ребральных заболеваний мелких сосудов. Кроме того, у пациентов с артериальной гипертензией наблюдались более высокие уровни S100B, была получена положительная корреляционная связь между уровнем S100B и артериальным давле­нием. Концентрация уровня S100B в сыворотке была связана с нарушением функции познания у пациентов с сосудистыми когнитивными наруше­ниями без деменции. Авторы считают, что раннее выявление повышения в сыворотке S100B имеет большое значение для диагностики церебральных заболеваний мелких сосудов головного мозга.

Согласно данным, полученным в настоящем исследовании, у пациентов с ХБП 2-3 уровень белка S100В достоверно выше, чем в группе па­циентов с ХБП 1. Установлены корреляционные связи между показателями тестов, оценивающих нейродинамику, и белком S100В.

Интересным представляется в будущем прове­сти изучению взаимосвязи когнитивных наруше­ний, концентрации маркеров повреждения голов­ного мозга и маркеров эндотелиальной дисфунк­ции у пациентов с 1-3 стадией ХБП.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

У пациентов с ХБП 1-3 стадий выявляются легкие когнитивные нарушения, которые ассоци­ируются со скоростью клубочковой фильтрации, уровнем цистатина С крови, белком S100B.