РОЛЬ НЕЙРОТРОФИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ BDNF ПРИ ПЕРИНАТАЛЬНОЙ ГИПОКСИЧЕСКОЙ ИШЕМИЧЕСКОЙ ЭНЦЕФАЛОПАТИИ

 In
04 Сентября 2014
Краткое изложение

В этом исследовании определялась роль нейротрофического фактора головного мозга (BDNF) в сыворотке крови у детей с различной стадией перинатальной гипоксически-ишемической энцефалопатии (ГИЭ) в остром и демаскированном периодах. Более высокий уровень BDNF обеспечивает более эффективную защиту мозга от разрушения, сохраняет выживаемость нейронов и их дифференцировку. Низкий уровень BDNF в сыворотке крови новорожденных с ПГИП является объективным критерием в прогнозировании нейрофизических и двигательных нарушений. При тяжелой ПГИП процессы нейрогенеза декомпенсированы и корковые нейроны не защищены от повреждений. В этом случае, низкого BDNF уровня не достаточно для поддержания эффективных процессов нервной трофики и нервной регенерации. Назначение нейротрофического фактора защищает чувствительные церебральные ткани от гипоксико- ишемического поражения.

Ключевые слова: BDNF, нейротрофические факторы, перинатальная гипоксически-ишемическая энцефалопатия, центральная нервная система НОВИЗНА ТЕМЫ

Нейропсихическая патология (НПП) является одной из наиболее частых причин инвалидизации детей в Республике Молдова.

Перинатальные гипоксически-ишемические повреждения (ПГИП) являются наиболее весомыми причинами инвалидности и младенческой смертности из-за последствий на центральную нервную систему (ЦНС) [4, 6, 13, 23].

Подсчитано, что у 2 — 4% доношенных новорождённых была гипоксия во время родов или незадолго до рождения [23].

  • — Несколько лет экспериментальных исследований на животных серии фармакологических агентов (свободных радикалов ингибиторов синтеза, нейтрализаторов свободных радикалов, антагонистов типа глутамата раздражителей аминокислот, блокаторов кальциевых каналов, ингибиторов оксида азота), глюкокортикоидов, фенобарбитала, показали их неэффективность в профилактике и лечении вторичных мозговых травм ПГИП.
  • — На данный момент, самая важная проблема неонатологии и нейропедиатрии остается нерешенной [8, 21, 23, 26].

Ряд исследований подтверждает связь нейротрофических факторов в поддержании нейротрофии при гипоксически-ишемических травмах головного мозга [3, 21, 26]. Хотя оценочные клинические исследования, касающиеся нейротрофических расстройств связанных с ПГИП не проводились.

Экспериментальные тесты нейротрофических факторов представляют основную часть всех фундаментальных исследований в нейробиологии.

Результаты экспериментов на животных и клеточных культурах показали, что эти факторы имеют впечатляющий эффект с перспективами терапевтического применения в ближайшем будущем [21].

Это исследование имеет большое научное значение в связи с актуальностью данного направления, лечебно-профилактической перспективой в лечении неврологических патологий ребенка. Врачи смогут использовать полученные результаты чтобы более ясно увидеть механизмы повреждения ПГИП.

ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Оценка уровня BDNF в сыворотке детей с разной степенью перинатальных гипоксически-ишемических травм в остром и восстановительном периодах. В исследовании будет изучена нейропротективная, нейротрофная, нейрогенеративная, нейрометаболическая роль и лечебно-профилактические перспективы BDNF.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В исследовании участвовали 182 ребенка в возрасте от 7 дней до 12 месяцев, которые страдали от ПГИП ЦНС на разных стадиях. Выделение в подпунктах групп (sbl.) в зависимости от возраста и клинической диагностики:

7 дней- 1 месяц (46 детей) с ПГИП в остром периоде (ПГИП гр.I / sbl.I — Nr. 16, ПГИП gr.II / sbl.II — Nr. 15, ПГИП gr.III / sbl.III — Nr. 15); 1 — 3 месяца (46 детей) с нарушениями мышечного тонуса (НMT) и npp (гр. I / sbl.I — Nr 16, гр II / sbl.II.- Nr. 15, гр. III / sbl.III — Nr. 15); 3 — 6 месяцев (45 детей) с (НMT) и npp (гр. I / sbl.I — Nr 15, гр II / sbl.II -. Nr. 15, гр III / sbl.III -… NR 15) ; 6 — 12 месяцев (45 детей) с (НMT) и npp (гр. I / sbl.I — Nr. 15, гр II / sbl.II -. Nr. 15, гр III / sbl.III -. Nr. 15).

Дети в возрасте 1-12 месяцев (период восстановления) с признаками (НMT) и NPP нарушениями, как последствие — ПГИП.

— 60 здоровых детей составили контрольную группу (контрольная группа — ctrl.gr.).

Дети с внутриутробными инфекциями, метаболической и токсической энцефалопатией и врожденными пороками развития головного мозга были исключены из исследования.

Следуя установленным целям, дети из каждой группы прошли клинические, функциональные и лабораторные исследования. Неврологическое состояние оценивали у детей в возрасте от 7 дней до 12 месяцев с периодичностью раз в 3 месяца. Анамнез собирали, чтобы оценить динамику моторики (Мт.) и нейро-физических (nrps.) навыков. Мы оценили следующие аспекты: сознание, язык выражения, восприятие, специфическая моторика, общая моторика и т.д.

Была разработана возрастная шкала оценки степени развития NRPS и МТ — тесты, оценки 1, 2, 3 и 4 балла.

Приобретение навыков в зависимости от возраста — 4 балла (б.); трудности І класса -. 3 б, II класса -. 2 б, III класса — 1 балл.

Целью оценки было выделение сигнальных неврологических симптомов, уровень созревания ЦНС и риски развития неврологических последствий у детей, которые пострадали от ПГИП.

Ультразвуковое исследование, ЭЭГ и ТК мозга были сделаны в динамике от первого года жизни.

В двух группах детей так же изучались уровни плазмы и BDNF в сыворотке.

Лабораторные исследования проводились иммунологическим анализатором Stat Fax-303 методом иммуноферментного анализа (ELISA).

Статистические операции проводились на персональном компьютере IBM PC с помощью программного обеспечения STATISTICA 6.0. Критерий Т Студент был использован для того чтобы оценить уровень дифференциации между средними значениями.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Документирование предшествующего лечения проводилось с целью получения более точного диагноза.

87% были дети с неблагоприятным акушерским анамнезом, 28% из них пострадали во время родов. Наиболее частыми симптомами у мам во время беременности были: гестационный токсикоз (59%), анемия (62%), и артериальная гипертензия (38%).

Мы отметили наиболее частые патологии родов и изъятия (зафиксировано у 37% случаев): слабость родовой деятельности, обвитие пуповины, трудное изъятие. Были выделены прецеденты перед и во время родов только у 2% из контрольной группы (р<0,01). По этому, патологии плода могут быть провокационным фактором гипоксически-ишемических заболеваний. У детей из st.lt. были: преждевременные роды (23%), кордовые врожденные заболевания (4%), гемолитическая анемия (8%), гипербилирубинемия (12%). Низкая оценка по шкале Апгар позволила определить состояние новорожденного и подозрение на замирание эмбриона в st.lt (67%) в сравнении с контрольной группой (4%). Неврологические симптомы проявлялись в течении 2-4 недель жизни у детей из st.lt. (Таблица 1).

Таблица 1

ПГИП СИМПТОМЫ В ОСТРЫЙ ПЕРИОД У ДЕТЕЙ I ГРУППЫ
СИМПТОМ ПГИП (Ist.It — 46 (46детей))
sbl.l, nr.16 % sbl.ll, nr.15 % sbl.lll, nr.15 %
Нейрорефлексорная возбудимость + 98
Переходные рефлексы присутствуют 96 подавлено 97 ингибирован 100
ROT увеличен 96 подавлено 94 ингибирован 100
Гипотония легкая 87 выражено 100 распространено 100
Симпатическая гиперактивность + 89
Вялость/ступор + 73/37 + 31
Судорги +/- 34 + 58
Кома + 69
Нейровегетативные расстройства средне выражено 43 выражено 100
Признаки эффектации мозгового ствола 45 выражено 92
Продолжительность клинических проявлений до 2-4 часов 86 за 1 неделю 79 больше недели 96

 

Клинические проявления у детей с ПГИП уменьшаются в возрасте 2 недели-1 месяц, в зависимости от степени ПГИП. Мозговые функции остаются серьезно поврежденными при сложных формах ПГИП.

Дети из гр. II и III демонстрировали серьезные неврологические синдромы в период выздоровления.

Для того, чтобы оценить нейрофизиологическое развитие и моторику, рефлексы ЦНС, морфофункциональное развитие, оценивались: рефлекс выпрямления верхних конечностей, рефлекс пятки, рефлекс вертикальной фиксации, рефлекс супра-лобковых разгибателей, перекрёстное сгибание, рефлекс Галанта, рефлекс Моро, рефлекс шейки тоника, хватательный рефлекс руки, хватательный рефлекс подошвы.

Рефлексы развития имеют важное клиническое значения в оценке развития ЦНС, очень часто они показывают локализацию повреждений. Положительный рефлекс в соответствующем возрасте — 4 балла; наличие рефлексов, когда они уже должны исчезнуть — 3 балла. Наличие через 3 месяца после момента, когда они должны исчезнуть — 2 балла; наличие через 6 месяцев — 1 балл.

Патологическая реакция 3 примитивных рефлексов является ценной информацией для прогнозирования ПГИП и расстройств моторики.

Приобретения рефлексов моторики оценивались: поддержание головы, вращения от живота к спине, вращения от спины к животу, сидение с поддержкой, ползанье, походка. — Нормальное развитие моторных движений» – 4 балла; 2 месяца задержки- 3 балла; 4 месяца — 2 балла; 6 месяцев и более — 1 балл.

Не приобретенные навыки моторики в физиологическом возрасте зародили идею о тяжелой неврологической молчаливости и, соответственно, задержки процесса созревания ЦНС. Дети с ПГИП в гр.II — 4% случаев, а из гр.III в 38%: MTD, аномалии развития рефлексов, отсутствие приобретения нейрофизических и моторических навыков в соответствующем физиологическом возрасте.

Мы заметили, что NRPS и индексы развития моторики из гр.I незначительно уменьшились к концу спокойного периода по сравнению с контрольной группой. (р <0,01). Наиболее индексы уменьшились гр. Пгип -II (р <0,05) и-III (р <0,1), по сравнению с контрольной группой.

На сегодняшний день, исследования подтверждают нейропротективную роль нейротрофических факторов на ЦНС и ПНС.

В данном исследовании мы оценивали уровень BDNF в сыворотке детей в разных стадиях ПГИП. Полученные результаты представлены в таблице 2. Таблица 2

BDNF В СЫВОРОТКЕ ДЕТЕЙ С РАЗНЫМИ СТАДИЯМИ ПГИП, В РАЗНОМ ВОЗРАСТЕ, М+м
  ВОЗРАСТ ДЕТЕЙ     ФОРМЫ БОЛЕЗНИ
 Контрольная гр. nr.12 Исслед. гр. — sbl.l, nr.14 Исслед. гр. — sbl.ll, nr.13 Исслед. — sbl.lll, nr.14
Уровень BDNF в сыровотке pg/ml
7 дней — 1 месяц   1001,8+/-12,8* 945,6+/-26,4*** 863,1+/-41,8*** 724,7+/-63,5***
1 — 3 месяца  1005,9+/-9,8* 972,5+/-17,2**  882,9+/-48,7*** 764,5+/-46,6*** 
3 — 6 месяцев  1007,2+/-7,3*  972,5+/-18,4** 886,5+/-51,6*** 785,4+/-49,9***
6 — 12 месяцев  1011,9+/-9,8* 973,4+/-18,7**  879,8+/-52,8***  788,9+/-54,7***
* — p<0,01   ** — p<0,05    *** — p<0,1

Таким образом, исследования подтвердили, что в период роста здорового ребенка BDNF и нейротрофины отвечают за нормальное развитие нервной системы (см. таблицу 2).

Было установлено, что в гр.I средний уровень BDNF был меньше по сравнению с контрольной группой и колебался от 945,6 пг / мл (при Nb) до 973,4 пг / мл (6-12 месяцев), минимальный уровень был 919,2 пг / мл (NB), а максимальный 991,2 пг / мл (между 6-12 месяцем). Порог этого суб лота составляет р <0,05, р <0,1.

Уровень BDNF в гр.I (6-12 месяцев) увеличился на 2,7% в возрасте 1 года в сравнении гр.I (новорожденными) и был 38,5 пг / мл (3,8%) существенно меньше по сравнению с контрольной группой. Статистически существенная разница между минимальным и максимальным уровнем у новорожденных составила +26,4 пг / мл, а в возрасте 6-12 месяцев +18,7 пг / мл. Значения BDNF у детей из гр.I приблизилось к индексам здоровых детей. Уровень BDNF из сыворотки гр.I на 3,8% меньше чем у контрольной группы. (см. таблицу 2).

Нейрофизическое развитие и моторика в гр.I были оценены по шкале: 3 (6% случаев) и 4 (94%) балла. Нейрофизические возможности были легко повреждены у 4% детей.

Уровень BDNF у детей в возрасте до 12 месяцев увеличился, приблизился к индексам детей из контрольной группы в аналогичном возрасте.

Наблюдалось быстрое уменьшение интенсивности EEG и образных интерпретаций. Неврологические функциональные нарушения были у детей с значительно пониженными уровнями BDNF. Наблюдались важные статистические вариации между средними уровнями BDNF (р <0,01) у детей из гр. I и контрольной группы.

В возрасте 1 года неврологические последствия в гр.I. были незначительны.

Неврологическое синдромы у этих детей быстро улучшились после введения нейро-протекторов на начальных стадиях.

! Таким образом, было подтверждено, что BDNF защищает нейроны коры от разрушения и улучшает в нейропластичность.

Мы заметили, что в гр.II средний уровень BDNF был ниже по сравнению с контрольной группой и колебался между 863,1 пг / мл (новорожд.) и 879,9 пг / мл (6-12 месяцев), минимальный уровень -821,3 пг / мл, а максимальный — 932, 6 пг / мл (6 -12 месяцев).

Порог BDNF в гр.II составлял р <0,1.

В гр.II, BDNF увеличивается с 1,89% в возрасте 1 года в сравнении с гр. II (NB), будучи 132,1 пг / мл (13,05%) ниже, чем уровень контрольной группы.

Статистически существенная разница между самым низким и самым высоким уровнем у новорожденных составил + 41,8 пг / мл, а в 6-12 месяцев + 52,8 пг / мл.

BDNF и максимальные значения у 72,2% детей из гр.II в возрасте 12 месяцев, в 24,8% — средний уровень, и 4% — минимальный уровень (см. таблицу 2).

Таким образом, в 24,8% детей (гр.II) появился риск задержки развития NRPS и МТ, в 4% случаев это было очень весомо.

Мы оценили среднюю и тяжелую форму развития NRPS и мт у детей из этой группы. Уровень развития NRPS и мт у детей из гр.II оценивали в соответствии со шкалой: 4 (54%), 3 (42%), и 2 (4%). Уровень влияния NRPS и МТ способностей в гр.II был: мягкий (27%), средний (15%) и тяжелый (4%).

После сравнительного анализа с контрольной группой была выявлена статистически существенная разница между средними уровнями BDNF (р <0,05) у детей из гр.II, которые впоследствии демонстрировали неврологические расстройства.

Незначительные нейропсихические и двигательные расстройства наблюдались у детей гр.II с более высоким уровнем BDNF в сыворотке.

Кроме того, у этих детей была быстрая ремиссия NSG и EEG аномалий, это указывает на благоприятное развитие нервной системы.

Тяжелая и средняя степень неврологических синдромов проявлялась у детей с минимальными уровнями BDNF, в возрасте 1 года. NSG и EEG аномалии упорно развивались.

Таким образом, было установлено, что уровень BDNF будет иметь более положительную динамику в возрасте 12 месяцев у детей из гр.I и II по сравнению с контрольной группой.

Это показывает, что BDNF имеет нейропротективную функцию, за счет ускорения миелинизации, реорганизации и параметрирования нейронов поврежденных тканей головного мозга, вызванных гипокси-ишемией.

Или, механизмы нейрорегенерации более развиты у детей с неврологическими проблемами.

Средний уровень BDNF был ниже в гр.III по сравнению с контр.гр, вариации были между 724,7 пг / мл (у новорожденных) и 788,9 пг / мл (6-12 месяцев); Минимальный уровень 661,2 пг / мл (в новорожденных) и максимум 743,6 пг / мл (между 6-12 месяцев). Порог в гр.III составил р <0,1 (см. таблицу 2).

BDNF был рост на 8,1% в возрасте 1 года по сравнению с новорожденными, 223 пг / мл (на 22,03% ниже, чем уровень в контр.гр).

Статистические различия между минимальными и максимальными уровнями составил + 63,5 пг / мл у новорожденных, и + 54.7pg/ml в возрасте 6-12 месяцев.

В возрасте 12 месяцев уровень BDNF показывал максимальные значения у 40% детей из гр.III. 60% детей этой подгруппы имели высокий риск развития NRPS и мт нарушений.

NRPS и МТ расстройства диагностировались у 78 % инвалидов, 48% из которых были тяжелыми.

Уровень развития NRPS и МТ оценивался по шкале: 3 (24%), 2 (52%) и 1 (24%) балла.

У большей части детей из этой группы проявлялись важные неврологические пост эффекты в возрасте 12 месяцев. Очень низкие уровни BDNF наблюдались у детей с тяжелыми мт симптомами и эпилептическими припадками.

У новорожденных, BDNF (ниже, чем 790 пг / мл) может быть маркером развития NRPS и МТ. Мы установили важную статистическую разницу между средним уровнем BDNF у детей гр.III, с тяжелыми неврологическими эффектами и контрольной гр. (р <0,1).

NRPS и МТ инвалидизация были у детей с минимальными уровнями BDNF.

Ранее подтверждено, что BDNF защищает ткани мозга от разрушения.

Об этом говорится в одном из исследований: «Одной из предпосылок механизма нейрорегенерации вызванной травмой состоит в том, что поврежденные клетки индуцируют освобождение нейротрофических факторов для стимуляции нейрогенеза. Внеклеточные пуриновые нуклеотиды имеют несколько нейротрофических действий в ЦНС через активацию пуринергических рецепторов и являются посредниками в освобождении нейротрофических факторов для запуска регенерации поврежденного обонятельного эпителия» [20].

— Но, чаще всего, нейротрофические процессы декомпенсированы и нейроны коры недостаточно защищены, когда уровень BDNF очень низкий.

В этом случае низкие уровни нейротрофических факторов не являются достаточными для поддержания нейротрофии и нейрорегенерации. Адаптивность мозга уменьшается.

Существует вероятность того, что концентрация BDNF максимальна в травмированных участках коры, где происходит структурная и функциональная реорганизация белого и серого вещества.

Таким образом, деструктивные процессы преобладают над нейрорегенерацией, у детей с гипоксической ишемией. Очевидно, что модификации мозговой ткани PHIE в гр. I и II (частично) функциональны и краткосрочны.

При PHIE в группах II (4%) и III структурные и долгосрочные модификации.

Низкий уровень BDNF часто констатируют (подлинные статистические данные) у детей с тяжелыми формами PHIE, которые часто связаны с нарушениями сознания, судорожными проявлениями, нарушениями мышечного и рефлекторного тонуса. Кроме того, низкий уровень BDNF был диагностирован у новорожденных с патологическими формами ЭЭГ (выраженное снижение амплитуды и частоты волн) и с нервно-лучевыми симптомами, характерными для гипоксо-ишемии головного мозга (увеличение эхогенности мозговой ткани, отек, застой, ишемия нервной ткани).

Низкие значения BDNF подтверждают наличие тяжелых повреждений мозговой ткани в возрасте 12 месяцев.

Известно, что BDNF управляет процессами нейрогенеза, когда уменьшается BDNF -декомпенсируется нейрогенез.

Данное исследование подтверждает, что BDNF является важным маркером деструктивных рубцовых повреждений мозговой ткани.

Таким образом, уровень BDNF будет отличаться в зависимости от степени аффектации мозговой ткани гипоксически-ишемической травмой. Этот показатель значительно увеличивается, но в разной пропорции, к концу первого года жизни.

Уровень BDNF у детей из гр.lI снижен по сравнению с контрольной группой. Очень низкий уровень сохраняется у детей с тяжелыми МТ расстройствами и повторяющимися эпилептическими припадками.

Вполне возможно, что сохранение синтеза нейротрофических факторов может быть одним из наиболее важных факторов, которые останавливают нервные процессы клеточного созревания у детей с PHIE.

Кроме того, низкий уровень BDNF (ниже, чем 790 пг / мл) имеет прогностическую ценность для NRPS и МТ расстройств у детей с тяжелой PHIE. Снижение уровня BDNF, связанное с одним из аспектов аномалий и уменьшение напряжения волн ЭЭГ является неблагоприятным прогностическим признаком.

Мы сделали сравнительный анализ низких уровней BDNF в гр.I, II и III.

Это показывает, что вероятность пониженных уровней BDNF составляет 23,34% у детей с гр.II и 85,4% из гр.III по сравнению с гр.I (3,42%). Вероятность пониженных уровней BDNF высокая в гр.III, особенно у детей с тяжелыми неврологическими расстройствами.

Синтез и секреция BDNF значительно снижены у детей с тяжелыми гипоксически-ишемическими травмами. Из-за низкого уровня BDNF нейропротективные и нейрорегенеративные процессы тормозятся. Серия аномалий нейротрофических факторов может сопровождать гипоксически-ишемическая агрессия.

Это способствует остановке созревания нервного волокна и развития тяжелых неврологических пост эффектов. Вероятность развития неврологических пост эффектов в PHIE-II снизилась. Вполне возможно, процессы нейропротекции у этих детей компенсируется ускорением синтеза нейротрофических факторов. В этом случае, BDNF максимально сконцентрирован в пораженных мозговых областях, где она интенсивно участвует в процессах нейрорегенерации и повторной модуляции.

Подтверждено многочисленными исследованиями, что через 2 часа после ишемии, наблюдается увеличение BDNF имуноинтеративных клеток в поясной извилине и лобной коре, кроме травмированной области [21],

Вероятно, существует низший предел уровня BDNF и ниже этого предела процессы нейрорегенерации и нейрорегуляции необратимы. Или, высокий уровень BDNF защищает мозг от разрушения, поддерживает выживание и дифференциацию нейронов, увеличивает сопротивление нейронной клетки к травмам, вызванных ишемией.

Таким образом, мы могли бы создать положительную корреляцию между неврологическими пост эффектами PHIE и концентрацией BDNF в крови.

Это означает, что это случай для назначения экзогенных нейротрофических факторов до появления поражения и мозговых изменений, то есть в первые минуты или часы после травмирования головного мозга гипоксической-ишемиией.

ОБСУЖДЕНИЕ

Этиологические факторы, которые могут привести к аффектации нервной системы плода и новорожденных, могут влиять на течение внутриутробного, интранатального и неонатального периодов [23, 31, 32].

Структура поражения мозга новорожденного значительно изменяется в зависимости от срока беременности. Последствия перинатальной патологии определяют базовые неврологические расстройства очень маленьких детей, занимая первое место среди мозговых патологий [24].

Неонатальная энцефалопатия является гетерогенным синдромом, характеризующимся дисфункциональными симптомами ЦНС у доношенных или недоношенных младенцев (> 36 недель беременности). Дети с неонатальной энцефалопатией могут быть подвержены аномалиям на уровне сознания, судорогам, рефлекторным нарушениям, апноэ и затруднениям в питании [23]. Неонатальная энцефалопатия может быть результатом различных условий и часто остается необъяснимой. Причиной являются асфиксия и PHIE. Церебральные травмы вызывают неврологические нарушения у новорожденных и часто не могут быть распознаны. Патогенез новорожденных с энцефалопатией обсуждается всюду [20, 23, 31]. Неонатальная энцефалопатия вызывает неврологические нарушения у младенцев, что очень часто приводит к церебральному параличу (CP), что есть тяжелым бременем для семьи и общества [3, 4, 23].

Энцефалопатические новорожденные могут иметь ненормальное состояние сознания (например: перевозбуждение, раздражительность, вялость, притупленность), трудности с дыханием и питанием, снижение тонуса или судорожная активность. Часто эти новорожденные получают низкую оценку по шкале Апгар и при рождении их крик слабый или отсутствует [23]. Большая часть этих симптомов наблюдалась у детей из учебных подгрупп.

Поражение ЦНС ребенка будут рассматриваться как последствия NRPS и МТ отсталости [3, 4, 31].

Травмы в незрелом периоде имеют различный характер от аналогичных, у взрослых (у незрелых, пострадавшие зоны будут симптоматично нефункциональны), особенно у детей с неврологическими патологиями [23].

Очень важно знать основные рефлексы NRPS развития ребенка в разном возрасте.

Была разработана шкала оценки NRPS и МТ уровней развития детей.

Диагноз неонатальной энцефалопатии обязывает к исследованию потенциальных этиологий. Очевидно, и гистологическое исследование плаценты и кордона могут предоставить свидетельства о возможных причинах, например сосудистое или инфекционное поражение плаценты или тромбоз кордона [23].

Рекомендуется подробный анамнез матери и семьи, в том числе истории тромбоэмболических осложнений, предыдущих потерь беременности, материнские инфекции или злоупотребления наркотиками.

Отбор проб производится для определения артериального рН и базового дефицита кордона. При наличии олигурии, кардиомиопатии, нарушений функции легких можно спрогнозировать глобальный гипоксически-ишемический случай [23, 31].

Нейровизуализация стала важным способом в оценке неонатальной энцефалопатии и может предоставить информацию о типе и синхронизации мозговых травм [4, 23].

Например, несколько моделей мозговых травм, которые предварительно наблюдались в перспективе у младенцев с типичными церебральными травмами, но не во всех случаях с гипоксически-ишемической привязанностью. TC отвечает за несомненную диагностику на ранних стадиях [23].

Объектом исследования является мозг маленького ребенка, повреждение ЦНС покажет замедление в NRPS развитии. Наиболее благоприятными действиями при неврологических патологиях является ускорение созревания нервных волокон у детей с неврологическими патологиями, чтобы предотвратить CP, чьи недостатки очевидны при полном созревании структур ЦНС.

Оценка особенностей нейро онтогенеза у детей, страдающих от перинатальных гипоксически-ишемических церебральных поражений стало возможным благодаря достижениям в нейрохимии, связанных с исследованиями нейротрофических факторов (BDNF, FCNT и т.д.) [8, 14, 17, 18, 21, 26, 28, 29].

Последствия мозговых перинатальных повреждений, в большинстве случаев, будет определяться по предварительной диагностике церебральных травм и эффективности лечения в период интенсивного созревания и развития [23, 31].

Нейротрофические факторы мозга могут играть важную роль в патогенезе перинатальных гипокси-ишемических травм.

Экспериментальные исследования показали, что эти факторы играют важную роль в ходе онтогенетического развития, в обеспечении выживания и дифференцировки нейронов [1, 7, 8, 9, 10, 16, 21]. Особенно важны результаты исследований на животных, которые показали, что нейротрофические факторы имеют терапевтические нейропротекторное действие при многих патологических состояниях мозга [21].

BDNF первоначально был описан как нейротрофический фактор с эффектом поддержания выживания чувствительных нейронов спинных ганглиев. Позже было обнаружено, что BDNF влияет на каждый класс чувствительных нейронов, способствует дифференциации мотонейронов в пробирке и защищает эти клетки от апоптоза и смерти, вызванной аксотомией у новорожденных животных [21].

BDNF является наиболее превалирующим нейротрофином в головном мозге.

BDNF РНК посыльный был идентифицирован в различных структурах мозга крыс [3]. Таким образом, лечение с Kainat (возбуждающие аминокислоты, ароматические аналоги на глутаминовой кислоте) определяется интенсивным присутствием BDNF в пирамидальных клетках различных структур мозга, сильный аргумент в пользу нейротрофической роли BDNF в поддержании нейронов и синапсов у взрослых животных [3, 21]. В нескольких исследованиях изучалась роль BDNF в поддержании выживания и дифференцирования холинергических нейронов базальной и передней области мозга [7, 21, 22].

В нескольких исследованиях доказано, что интравентрикулярное церебральное введение BDNF крысам и обезьянам может предотвратить атрофию и потерю фенотипических маркеров перегородки холинергических нейронов, после аксотомии [21].

Несколько исследований продемонстрировали нейропротекторную роль BDNF при церебральной ишемии. Таким образом, Arai et Al [1] подтвердили, что интенсификация BDNF присутствия и его рецепторов производится в районах за пределами инфаркта.

Другое исследование отмечает, что одна из предпосылок, нейрорегенеративного механизма после поражения состоит в том, что поврежденные клетки освобождают нейротрофические факторы для стимулирования нейрогенеза [21].

Более позднее исследование утверждает, что уровни BDNF коррелируют, по крайней мере частично, с сопротивлением клеток к травмам, вызванных ишемией, и в соответствии с нейротрофической ролью BDNF [5].

Кроме того, тот же автор подтверждает, что через 2 часа после ишемии они наблюдали значительное увеличение числа иммунореактивных клеток BDNF в CINGULAR извилине и лобной коре за поврежденной областью. У животных с корковыми поражениями исчезли иммунореактивные клетки BDNF в стриатуме на протяжении 2-24 ч, в то время как у животных с пострадавшим стриатумом модификация не происходила.

После 2-24 ч были выявлены иммунореактивные волокна вдоль миелиновых пучков, расположенных медиально к стриатуму, в передней области и в мозолистом теле ипсилатерального OACM. Уровни BDNF поднялись до 133-213% после 2 часов в поясной извилине и лобной коре, и уменьшились до 40% через 24 часа в полосатом теле. Таким образом, они отметили увеличение BDNF белка в течении 2 ч после ишемии.

Уменьшение BDNF через 24 часа предполагает выраженное освобождение или антероградное перемещение аксонов в пост ишемической фазе. Модификация BDNF после фокальной ишемии играет важную роль в выживании корковых нейронов и стриатума [5].

BDNF введение проводилось вскоре после окклюзии средней мозговой артерии (у крыс) в течении 24 часов, после этого оценивался объем инфаркта, в сравнении с контрольной группой, в которой применялся только наполнитель.

Уменьшение инфаркта было отмечено у 33% случаев [33].

Другие исследования на животных показали, что BDNF обладает эффектом сокращения нейронных повреждений, спровоцированных асфиксией [17]. При гипоксически-ишемических поражениях, BDNF оказывает различное влияние на мозг у новорожденных и взрослых. Единичное внутривентрикулярное введение BDNF определяет активное фосфорилирование ТРК рецепторов (ответственных за BDNF) в нескольких областях мозга крыс, начиная с 7-го дня после рождения.

Таким образом, BDNF защищает мозг крысы от гипоксии-ишемических поражений с 7 дня после рождения, защищает 90% нервной ткани от потери нейронов, вызванных ишемической гипоксией, если он вводится до гипоксии-ишемии, и 50%, если он вводится после инфаркта.

BDNF представляет собой потенциальное лечение асфиксии и других острых перинатальных поражений [8].

Кроме того, последние исследования подтверждают, что преходящая ишемия усиливает экспрессию гена BDNF в гиппокампе и коре головного мозга. Это было опосредовано рецепторами глутамата NMDA и не-NMDA типа [30]. Другое исследование показывает, что предотвращение гибели нейронов с BDNF после церебральной ишемии связано с увеличением экспрессии специфического рецептора TRK-B [9].

BDNF широко распространено в ЦНС и в пробирке представляет трофический эффект на различные типы клеток, включая корковые нейроны, нейроны гиппокампа, нейроны мозжечка и т.д.

В естественных условиях, BDNF спасает мотонейроны, нейроны гиппокампа и дофаминергические клетки substantia nigra от травматических и токсических поражений.

Интравертикулярное предварительное введение BDNF уменьшает степень поражения после очаговой ишемии головного мозга.

BDNF демонстрирует нейропротективную функцию при ишемических поражениях церебральных сосудов. [27].

В нашем исследовании мы отметили низкий уровень BDNF в сыворотке у детей, пострадавших от перинатальных гипоксически-ишемических поражений II и III степени.

-Эти факты имеют огромное значение для прогноза замедленных неврологических пост эффектов.

Об этом написано в одном из исследований:

«Успешный поиск эффективного лечения хронических нейродегенеративных заболеваний по-прежнему представляет собой недостижимую цель, по большей части из-за нескольких переменных, характерных для этих заболеваний. В последнее время внимание сосредоточено на роли нейротрофических факторов в этиологии заболеваний из-за их роли в выживании различных клеточных фенотипов при различных неблагоприятных условиях, включая нейродегенерацию. В данной статье приведены текущий устав и методы лечения нейродегенеративных заболеваний путем предварительного введения экзогенных нейротрофических факторов с целью пополнить трофические запасы, поскольку недостаточность может способствовать развитию заболеваний. Не смотря на то, что имеются некоторые обнадеживающие результаты на животных моделях, эта альтернатива по прежнему сталкивается с серьезными проблемами несоответствия, чаще всего, когда дело доходит до клинического применения, вероятно, из-за уникальной природы человека» [10].

Развитие нервной системы сопровождается сложным последовательным процессом коммутации чувствительности к нейротрофинам в определенных популяциях нейронов.

Вполне возможно, что эта сложная система требует регуляции не только на уровне индукции сигнала (т.е. на уровне производства нейротрофинов), но и на уровне восприятия этого сигнала нейронами (т.е. на уровне производства рецепторов для нейротрофинов). Недостаточное снабжение трофических факторов играет роль в развитии церебральных ишемических процессов.

Уровень нейротрофинов определяет альтернативный выбор между генетическими программами апоптозной и антиапоптозной защиты, которые оказывают влияние на некротические и репаративные механизмы.

Синтез трофических факторов и их рецепторов в первые минуты после ишемии представляет собой естественную защитную реакцию мозга. Ишемия головного мозга не спровоцирует инфарктные изменения в течении длительного времени из-за быстрой и активной экспрессии генов путем кодирования нейротрофинов.

В случае возникновения ишемических поражений, высокий уровень трофических факторов обеспечил бы регресс нейропсихомоторных расстройств до сохранения морфологического дефекта, который спровоцировал его.

Несколько экспериментальных исследований утверждают, что применение нейротрофических факторов с избытком защищает восприимчивую мозговую ткань. Лечение животных нейротрофическими факторами до и 90 минут после переходной ишемии эффективно сократили объем и область инфаркта, не затрагивая регионального мозгового кровотока по сравнению с контрольной группой или группой животных, которые не принимали препараты.

Таким образом, показано, что нейротрофические факторы имеют сильный нейропротективный эффект от ишемических поражений головного мозга [2, 10, 12, 25].

Альтернативное обьяснение в том, что полезные BDNF эффекты обусловлены мелиорацией екзитотксичности [21, 31]. Антагонисты рецепторов глутамата уменьшают объем инфаркта [19, 21, 25].

BDNF может оказывать свой нейропротективный эффект при ишемии и через другие механизмы: токсичность окиси азота. Существуют твердые доказательства того, что ингибирование фермента, ответственного за синтез окиси азота нервов, уменьшает объем инфаркта [21]. Таким образом, BDNF ингибирует этот фермент и поддерживает выживание нейронов после отрыва от вентрального корешка [22]. Также существует возможность того, что BDNF повышает местный кровоток. Хотя, гемодинамические эффекты BDNF не исследовались [21].

Тем не менее, очевидно, что BDNF оказывает терапевтическое воздействие при инфаркте головного мозга [11].

Проводились исследования на крысах, касающиеся эффективности факторов роста в рекуперации неврологических заболеваний после церебральных инфарктов. В этом случае факторы роста вводили через несколько дней после возникновения ишемии.

Целью исследования была активизация неврологического извлечения, а не уменьшение объема инфаркта.

Было доказано, что у крыс после фокального церебрального инфаркта наблюдается последующее нейрональное почкование и формирование новых синапсов в области инфаркта, в том же полушарии и в регионах гомологов коллатерального полушария [11, 16, 33].

Это почкование и формирование новых синапсов может представлять неврологический механизм выздоровления после очагового инфаркта [21].

Данные наблюдения привели к гипотезе, что администрация экзогенных факторов роста, которые усиливают почкование аксонов и дендритов, может усилить функциональное выздоровление после церебральной ишемии [21].

Нейрональная пластичность представляет собой приспособляемость нервной системы к различным поражениям через структурную и функциональную реорганизацию в белом и сером веществах [7, 15, 21].

Потенциал для облегчения неврологического восстановления путем манипуляции биологической приспособляемостью головного и спинного мозга, стала очевидным фактом в клинической практике.

Наиболее благоприятным условием является: использование всех средств для сокращения поражений и оказание оптимальных интеграционных возможностей в обществе для людей с ограниченными возможностями [7].

Чтобы оптимизировать процесс восстановления, важно применять методы стимуляции нейропластичности.

Факторы роста представляют собой цитопротективное лечение, ограничивающее распространение инфаркта, если их вводят в первые часы после случая, а также содействие функциональному восстановлению, если они вводятся в первый месяц после поражения [21].

Число исследований на моделях животных, страдающих от гипоксии мозга и / или ишемии подтверждает нейропротективную и нейромодулирующую роль церебролизина в лечении ишемии головного мозга. Церебролизин имеет определенное влияние на разные виды животных: уменьшает смертность, вызванную ишемией головного мозга до 50% [27]; предотвращает образование цитотоксического отека [27]; защищает пирамидальные клетки от ишемиически индуцированных поражений [28]; препятствует образованию свободных радикалов во время реперфузии после ишемии головного мозга [28]; существенно уменьшает концентрацию лактата в мозге осуществляя защитный эффект во время гипоксически-ишемического проишествия [21]; обеспечивает выживание и способствует дифференциации нейронов в так же, естественных нейротрофических факторов [21]; имеет дозозависимый эффект, предотвращающий гибель нейронов, вызванной высокой концентрацией глутамата [12]; лечение церебролизином  определяет статистически важную мелиорацию по шкале нейрореабилитации Barolin в первые 7 дней. Это открытие является чрезвычайно важным в связи с введением «терапевтического окна» в лечении церебральной гипокси-ишемии [21].

Таким образом, в ведение нейротрофных средств будет способствовать восстановлению NRPS и МТ навыков у детей с неврологическими проблемами.

Нейротрофины — это средства, которые могут быть успешными в этой области.

ВЫВОДЫ

BDNF играет защитную роль при поражениях мозга, вызываных гипоксической ишемией. Это нейротрофин, у которого есть важное качество- стимуляция роста, процессов миелинизации, реорганизации и реструктурирования нейронов мозговой ткани. Механизмы нейрорегенерации более развиты у детей с неврологическими проблемами. Один из курсов лечения, связанных с нейрорегенеративными механизмами, вызванными поражениями, состоит в том, что поврежденные клетки индуцируют высвобождение нейротрофических факторов для стимулирования нейрогенеза. Мы изучили эффекты BDNF на нейронах ЦНС. Мы полагаем, что BDNF способствует аксональному выживанию и возрождению, созреванию и обеспечению нейронов ЦНС, когда они поражены гипоксической ишемией.

Высокий уровень BDNF защищает мозг от разрушения, поддерживает выживание и дифференциацию нейронов. Различные степени моторной и нейропсихической инвалидности будут коррелировать с низким уровнем BDNF в сыворотке (ниже 720 пг / мл),  что представляет собой маркер отставания в NRPS и мт развитит детей с гипокси-ишемическими поражениями ЦНС. Нейротрофические процессы декомпенсации и нейроны коры не защищены от разрушения, когда уровень BDNF очень низкий. В этом случае уровня нейротрофического фактора недостаточно, чтобы поддерживать процессы нейротрофии и нейрорегенерации. Таким образом, процессы разрушения преобладают над нейрорегенерацией у детей с продвинутой стадией гипокси-ишемии.

Поиск эффективной терапии при перинатальном гипоксически-ишемическом поражении ЦНС, остается недостижимой целью, в основном из-за разнообразия клинических симптомов PHIE. Применение экзогенных нейротрофических факторов перед появлением модификаций, индуцированных поражением головного мозга, в течении первых нескольких минут или часов после получения гипоксически-ишемической травмы мозга, может улучшить неврологические пост эффекты и уменьшить моторную и нейропсихическую инвалидизацию.

Доктор Светлана Hadjiu,

Департамент Нейропедиатрии Государственного университета медицины и фармацевтики «Николае Тестемицану» Кишинев — Республика Молдова

Библиография

  1. 1. Arai S. et al. — Induction of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and the receptor t.r.k.B.m.R.N.A. following middle cerebral artery occlusion in rat. Neuroscience Letters; 1996, 211 (1): pp. 57-60.
  2. 2. Arien-Zakay H. et al. — Neuroprotection by cord blood neural progenitors involves antioxidants, neurotrophic and angiogenic factors. Exp Neurol.2008, Nov. 25.
  3. 3. Bartha A.I., Foster-Barber A., Miller S.P. et al.- Neonatal encephalopathy: association of cytokines with MR spectroscopy and outcome. Pediatr. Res.; 2004, pp. 56:960.
  4. 4. Borg E. et al. — Perinatal asphyxia, hypoxia, ischemia and hearing loss. An overview. Scandinavian Audiology; 1997, V.26, Nr.2, pp.77-91.
  5. 5. Cheng Y. et al. — Marked age dependent neuroprotection by brain derived neurotrophic factor against neonatal hypoxic-ischemic brain injury. Annals of Neurology. 41 (4): 521-9, 1997.
  6. 6. Chu T.H. et al. — Implantation of Neurotrophic Factor-Treated Sensory Nerve Graft Enhances Survival and Axonal Regeneration of Motoneurons After Spinal Root Avulsion. J Neuropathol Exp Neurol. 2008, Dec. 19.
  7. 7. Cowan F., Rutherford M., Groenendaal F. et al. Origin and timing of brain lesions in term infants with neonatal encephalopathy. Lancet; 2003, pp. 361:736.
  8. 8. Ferrer I. et al. — BDNF up-regulates Trk-B protein and prevent the death of CAI neurones following transient forebrain ischemia. Brain Pathology. 8 (2): 253-61, 1998.
  9. 9. Fumagalli F. et al. — Neurotrophic factors in neurodegenerative disorders: potential for therapy.
  10. CNS Drugs. 2008; 22(12):1005-19.
  11. 10. Hossmann A. K. et al. — Effect of BDNF and CNTF treatment on infarct volume after middle
  12. cerebral artery occlusion of rat: relationship to apoptotic cell injury. J. Krieglstein (Ed) Pharmacology of Cerebral Ischemia. 1998, p. 361-370.
  13. 11. Hutter-Paier et al. — Death of cultured telencephalon neurones induced by glutamate is reduced by the peptide derivative cerebrolysin. J. Neural Transm. 1996 [Supl.] 47: 267-273.
  14. 12. Ilciuc I., Gherman D., Gavriliuc M. — “Encefalopatia toxi-infecţioasă la copii”. Chişinău, 1996, 183 p.
  15. 13. Jungbluth S. et al. — Co-ordination of early neural tube development by BDNF /Trk-B Development. 124 (10): 1877 – 85, 1997.
  16. 14. Kidane A.H. et al. — Differential Neuroendocrine Expression of Multiple Brain-Derived Neurotrophic Factor Transcripts. Endocrinology. 2008, Nov. 13.
  17. 15. Kokaia Z. et al. — Regional brain-derived neurotrophic factor in RNA and protein levels following transient forebrain ischemia in the rat. Brain Research. Molecular Brain Research. 1996, 38 (1): pp. 139-44.
  18. 16. Kokaia Z. et al. — Regional brain-derived neurotrophic factor in RNA and protein levels following transient forebrain ischemia in the rat. Brain Research. Molecular Brain Research. 1996, 38 (1): pp. 139-44.
  19. 17. Korhonen et al. — Brain derived neurotrophic factor is increased in cerebrospinal fluid of children suffering from asphixia. Neuroscience Letters. 240 (3): 151-4, 1998.
  20. 18. Li Z.K. et al. — Effects of androgen on the expression of brain aromatase cytopigment and nerve growth factor in neonatal rats with hypoxic- ischemic brain damage. Zhongguo Dang Dai Er Ke Za Zhi. 2008, Aug.10(4):441-6.
  21. 19. Mattson M.P. — Glutamate and neurotrophic factors in neuronal plasticity and disease. Ann N.Y., Acad Sci. 2008 Nov; pp.1144:97-112.
  22. 20. McDonald D.G., Kelehan P., McMenamin J.B. et al. — Placental fetal thrombotic vasculopathy is associated with neonatal encephalopathy. Hum. Pathol; 2004, p. 35.
  23. 21. Mureşanu D.F. — Factorii neurotrofici. Bucureşti: Libripress; 2001, pp.
  24. 22. Novicov L. et al. — Brain-derived neurotrophic factor promoted axonal regeneration and longterm survival of adult rat spinal motoneurons in vivo. Neuroscience. 79 (3): 765-74, 1997.
  25. 23. Popescu V. — Neurologie pediatrică. Bucureşti, 2004, pp. 445-498.
  26. 24. Redline R.W. — Severe fetal placental vascular lesions in term infants with neurologic impairment. Am. J. Obstet. Gynecol.; 2005, pp. 192:452.
  27. 25. Reyes J.H. et al. — Glutamatergic neuronal differentiation of mouse embryonic stem cells after transient expression of neurogenin 1 and treatment with BDNF and GDNF: in vitro and in vivo studies. J.Neurosci. 2008, Nov. 26; 28(48):12622-31.
  28. 26. Samsonava Т., Bobrova E. et al. — Dinamika produkcii nejrotroficheskih faktorov u detej v rannem vostanovitel’nom periode perinatal’nyh gipoxicheskih porazhenii golovnogo mozga. Iaroslavli; 2006, pp. 212-215.
  29. 27. Scbwab M. — Physiological effect and brain protection by hypothermia and cerebrolysin after moderate forebrain ischemia in rats. Toxicol. Pathol. 1997, 49: 105-6.
  30. 28. Sugita V. — The protective effect of FPF 1070 (cerebrolysin) on delayed neuronal death in the gerbil – detection of hydroxyl radicals with salicylic acid. Brain and Nerve. 1993, 45; 325-601.
  31. 29. Tang S., Machaalani R., Waters K.A. — Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and TrkB in the piglet brainstem after post-natal nicotine and intermittent hypercapnic hypoxia. Brain Res. 2008, Sep. 26;1232:195-205.
  32. 30. Tsukahara T. et al. — Increases in levels of brainderived neurotrophic factor m RNA and its promoted after transient ferebrain ischemia in the rat brain. Neurochemistry International. 33 (2): 201-7, 1998.
  33. 31. Volpe M. D. — Neurology of the Newborn. Second edition; W.B.Saunders Company, Philadelphia, London, Toronto, MexicoCity, Rio de Janetro, Sydney, Tokyo, HongKong, 1987, V.22, pp.159- 236.
  34. 32. Wu Y.W., Backstrand K.H., Zhao S. et al. – Declining diagnosis of birth asphyxia in California: 1991-2000; Pediatrics, 2004, pp. 114:1584.
  35. 33. Yamashita K. et al. — Post-occlusion treatment with BDNF reduced infarct size in a model of permanent occlision in the middle cerebral artery in rat. Metabolic Brain Disease. 12 (4): 271- 80, 1997.
  36. 34. Yan Q. et al. — Expression of brain-derived neurotrophic factor protein in the adult rat central nervous system. Neiroscience; 1997; 78 (2): pp. 431-48.
  37. 35. Yoshimura R., Ito K., Endo Y. — Differentiation/ maturation of neuropeptide Y neurons in the corpus callosum is promoted by brain-derived neurotrophic factor in mouse brain slice cultures. Neurosci Lett. 2008, Dec. 16.
0