Автореферат и диссертация по медицине (14.00.13) на тему:Нейроактивные аминокислоты в остром периоде ишемического инсульта (клинико-экспериментальное исследование)

С".

су.

ЙИНИСГЕРСГВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ РОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ

К 616.831-005.4:577.175.82

КУЛЕШ Сергей Демьянович

НЕЙРОАКТИВНЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ В ОСТРОМ ПЕРИОДЕ ИШЕМИЧЕСКОГО ИНСУЛЬТА (клшшко-зкспернментальное исследование)

14.00.13 — нервные болезни

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Гродно — 1997

- Работа выполнена в Гродненском государственном медицинском институте и Институте бйоХииии НАЛ. "" "

Научные руководители:

доктор медишшских наук.

член-корр. Б АМН, профессор Гордеев Я.Я.

кандидат биологических наук,

ведущий научный сотрудник Канунпикона Н.П.

Официальные онлонешы: доктор медищШских-Наук,''' "профессор'-- ."'• '

доктор медицинских наук, • -академик БАМН, профессор

Нед,!1.пед1. Г.К.

Евстигнеев В.В.

Оппонирующая организация — ¡белорусский государственный институт усовершенствования врачей.

Защита диссертации состоится «26» ноября 1997 года в 14 часов на заседании специализированного совета по защите диссертаций К 03.17.03 при Гродненском государственном медицинском институте по адресу: 230015, г. Гродно, ул. Горького, 80.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан «25»октября 1997 года. Ученый секретарь совета по защите диссертаций,

доктор медицинских наук П / , " Л.А. Пирогова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. В настоящее время острые цереброва-гярные заболевания являются важнейшей неврологической, общемедицин-íi и социальной проблемой (И.П. Антонов, 1996; Н.В. Верещагин, 1996). Для зитых стран мира характерна высокая заболеваемость мозговым инсультом В. Верещагин, Ю.Я. Варакин, 1996; R.F. Gillum, 1995), причем в последние ы в Республике Беларусь сохраняется ее рост. Согласно статистическим дан-.(, п 1995 г. заболеваемость по данной нозологии в республике была на уровне ,9, а в 1996 г. — 302,9. Не менее 30% больных в острой стадам инсульта но-ает (Е. И. Гусев и соавт., 1995). В последние годы в Беларуси наблюдается тичение смертности от нарушений мозгового кровообращения: в 1995 году азатель смертности был равен 171, а в 1996 году увеличился до 174,5. В дауре смертности больные с мозговым инсультом занимают третье место в публике. Среди выживших больных большая часть не может вернуться к рае и нуждается в постороннем уходе (Е.И. Гусев и соавт., 1995). Инвалидность шрушений мозгового кровообращения в Беларуси в 1995 г. составила 4,32 па пыс. населения (Л.С. Гиткшга, 1995).

Ишемическни инсульт (ИИ) — наиболее распространенная форма острых Гшк нарушений мозгового кровообращения, составляющая от 60 до 90% всех ультов (В.Е. Смирнов, 1991). Несмотря на многочисленные исследования, блема патогенеза, диагностики и лечения этого заболевания не может счи-ься окончательно решенной (Е.И. Гусев, 1992; IIB. Верещагин, 1996; В.К. у о, 1995).

В последние годы раскрыты новые биохимические механизмы, способные зывать влияние на повреждение мозга при ИИ. Эксперименты на животных азали, что церебральная ишемия на определенном этапе сопровождается палением во внеклеточном пространстве ткани мозга аминокислот, имеющих ошториые свойства (S.H. Graham et al., 1990; К. Matsumoto et al., 1993; T.P. "enovitch, D.A. Richards, 1995). Глутамат и аспартат, оказывающие возбуж-

дающее действие на постсинаптическую мембрану, в избыточных концентрату вызывают «шоковое раскрытие» ионных каналов и грубый дисбаланс Са2+, К других ионов (D.W. Choi, 1987), что рассматривается как ключевое звено пато неза повреждения и гибели мозга при ишемии (S.M. Rotíiman, J.W. Olney, 19 Н. Benveniste, 1991; В.К. Siesjo, 1992).

Соединения, являющиеся антагонистами возбуждающих аминокислот у препятствующие их ностишемическому высвобождению, в экспериментальн условиях показали способность оказывать защитное действие (В. Meldrum, 19 M.J. Leach et al., 1993; L. Belayev et al„ 1995; C.M. Maier ct al., 1995) и тем мым открывают новое направление в лечении инсульта (K.W. Muir, K.R. Le 1995). Перспективность данного терапевтического подхода при острой iulicn мозга обсуждается в работах белорусских неврологов (И.П. Антонов, 1996).

В исследовании метаболизма возбуждающих и тормозных нейроактивн аминокислот (НАК) у больных с ишемическими поражениями мозга сдела только самые первые таги. В литературе имеются лишь единичные статьи за бежных авторов по данной проблеме (R. Bullock et al., 1995; R. Kanthan et 1995; J. Castillo et ai., 1996), не позволяющие с клинических позиций регш вопрос о значимости нарушений метаболизма НАК в патогенезе ИИ человек; необходимости применения препаратов, регулирующих их обмен. Кроме тс отсутствуют сведения по диагностической значимости показателей метаболи: НАК. Изложенные сведения позволяют заключить, что изучение различных пектов метаболизма НАК у больных ИИ является перспективным и весьма ак альным.

Связь работы с крупными научными программами, темами. Раб< выполнена в соответствии с планом НИР Гродненского мединститута и являе частью НИР «Клинико-нейрохимические сопоставления в остром периоде ш мического инсульта» (номер госрегистрации 1996920).

Цель и задачи исследования. Цель исследования — установить патогене-гсскую, диагностическую и прогностическую значимость нарушений метабо-¡ма нейроактивных аминокислот в остром периоде ишемического 1шсульта.

В соответствие с поставленной целью определены следующие задачи.

1. Изучить метаболизм IIAK в ткани головного мозга на эксперименталь-;i модели ИИ.

2. Исследовать закономерности формирования пула ПАК плазмы кропи в говиях острой экспериментальной сосудистой патологии головного мозга.

3. Исследовать содержание аминадидергических медиаторов в епшшомоз-юй жидкост (С?у!Ж) у больных в остром периоде ИИ.

•1. Изучить закономерности формирования пула НАК плазмы крови в ост-периоде ИИ.

5. Сопоставить клиническую картину инсульта с пулом ИАК СМЖ и плаз-

[ крови больных.

Научная ношнна пол ученных результатов. Впервые лронедены иссле-)ания метаболизма НАК в ткани головного мозга и плазме крови па экспери-итальной модели церебральной ишемии, приближенной к острому период)' культа у людей. Определены закономерности взаимоотношений возбуждаю-IX и тормозных НАК в остром периоде экспериментального инсульта. Впервые эведено сопоставление нарушений метаболизма указанных соединений в нерв-3 ткани и плазме крови экспериментальных животных.

Впервые современным чувствительным методом ВЭЖХ исследован весь жтр НАК (включая свободную ГАМК) в СМЖ и плазме крови больных ИИ. ределены закономерности взаимоотношений IIAK в остром периоде данного юлевания. Впервые сопоставлены сдвиги метаболизма указанных соединений )МЖ и 1шазме крови больных шюультом.

Впервые установлен факт выхода ГАМК при ИИ из ткани головного мозга лазму крови с повышением ее концентрации выше контрольного уровня.

На основании изучения метаболизма HAK в группе лиц с риском инсульт установлены определенные общие патогенетические механизмы острой и хрош ческой цереброваскулярной недостаточности. Впервые сопоставлена клиническа картина острого периода ИИ с состоянием пула HAK СМЖ и плазмы кров больных. Выявлены взаимосвязи между глубиной неврологического дефицит; динамикой заболевания и нарушениями метаболизма исследованных соединещп

Практическая значимость полученных результатов. Полученные да! тле по метаболизму HAK при экспериментальной и клинической ишемии моз1 позволяют признать нецелесообразным примените в патогенетической терага; ИИ препаратов, являющихся антагонистами возбуждающих аминокислот, в ср ки, превышающие 24 часа от начала заболевания.

Определите концентрации ГАМК в плазме крови больных является п вым способом лабораторной диагностики инфаркта мозга при цереброваскуля; шлх заболеваниях. Определение концентрации глутумэтэ, яспартата. таурина глугамина в СМЖ и плазме крови является новым способом прогнозировав вероятного исхода острого периода инсульта и позволяет своевременно корре тировать общую схему лечения заболевания.

Использование комплекса исследованных биохимических показателей лечебно-диагностическом процессе у больных ИИ позволяет повысить эффе тивность оказываемой медицинской помощи.

Изучение в плазме крови уровней HAK среди «здоровой» популяции и лиц с хронической цереброваскулярной недостаточностью является диагноста1 ским тестом, подтверждающим системное сосудистое заболевание и опредсля щим фактор риска развития ИИ.

Использованная нами экспериментальная модель острой ишемии головне мозга является наиболее адекватной дая изучения метаболизма HAK в клиш: ИИ у людей.

Экономическая значимость полученных результатов. Обоснование i вых методов диагностики и прогнозирования течения ИИ, новых подходое

дифференцированному лечению больных в остром периоде инсульта, что позволит снизить смертность и инвалидизацию данной категории больных.

Основные положения диссертации, выносимые на запиггу. 1. В исследованном периоде (одни сутки) экспериментального ИИ в ткани головного мозга животных отмечаются компенсаторные изменения метаболизма HAK, направленные на снижений нейротоксического действиях возбуждающих аминокислот. Обмен данной группы соединений в плазме крови не отражает указанные защитные сдвиги.

2. Характер нарушений метаболизма HAK у больных ИИ определяется не только очаговыми изменениями вследствие возникновения зоны инфаркта, но и предшествующим системным сосудистым заболеванием, на основе которого происходи инсульт.

3. В исследованном периоде Ш1 в СМЖ больных отмечается зпачитеяышй дисбаланс уровней аминацидергических медиаторов. Изменения абсолютных концентраций данных соединений в ликворе при инсульте менее выражены, их направленность соответствует изменениям в ткпни гстовпого мозга при экспериментальной ишемии мол а.

4. Повышение концентрации ГАМК в плазме крови больных ИИ является следствием нарушения компартментализации и некроза в головном мозге и может считаться признаком инсульта.

Личный вклад соискателя. Литературный и патентный поиск и анапиз по теме исследования, разработка и осуществление экспериментальной модели ИИ на животных, отбор больных для опытной и контрольных групп, их клшшческое обследование, определение плана лечебно-диагностического процесса, контроль за динамикой заболевания и эффективностью лечения, заполнение карт обследования больных выполнены непосредственно соискателем. Определение содержания свободных аминокислот в биологических пробах проведено совместно с научным сотрудником Института биохимии HAH Е.М. Дорошенко. Остальные био-

химические исследования, составление базы данных, их статистическая обработка и анализ проведены лично автором.

Апробация результатов диссертации. Основные положения диссертации доложены на: Международном симпозиуме «Физиологические и биохимические основы деятельности мозга» (Санкт-Петербург, 1994); Международной конференции в рамках 3-го неврологического научного обмена (Минск, 1994); Международном симпозиуме «Аминокислоты и их производные» (Гродно, 1996), съезде Европейской федерации неврологических обществ (Прага, 1997); межкафедральном заседании Гродненского мединститута и лабораторий коферментов и аналитической биохимии Института биохимии HAH (Гродно, 1997); клинической конференции сотрудников НИИ неврологии, нейрохирургии и физиотерапии МЗ РБ VМинек, 1997); выездной 92-й научной сессии ПИИ неврологии, нейрохирургии и физиотерапии МЗ РБ совместно с заседанием правлений Республиканского и Гродненского областного научных обществ неврологов (Сморгонь, 1997), Международной научной конференции, посвященной 85-летию Гродненской городской клинической больницы № 1 им. З.П. Соловьева (Гродно, 1997).

Опубликованность результатов. По материалам диссертации опубликовано о научных работ.

Структура п ош.ем диссертации. Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, пяти глав, заключения, выводов, списка использо-нанных источников (169 наименований), приложения. Работа изложена на 95 страницах машинописного текста, содержит 6 рисунков и 22 таблицы.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Экспериментальная модель острой ишемии мозга. Эксперименты поставлены на 16 белых беспородных крысах-самцах массой 100—150 г, содержавшихся на стандартном рационе вивария со свободным доступом к воде. Ишемию мозга вызывали перевязкой на 24 часа левой общей сонной артерии (Э.Н. Попова, Ф.А. Яхтш, 1994). Контрольным животным наносили операционную травму без перевязки сосуда.

Клиническая характеристика обследованных больных. Обследовано 105 больных ишемическим инсультом, находившихся на стационарном лечении в неврологическом отделении для больных с нарушением мозгового кровообращения 1-й городской клинической больницы г. Гродно. Среди mix было 60 мужчин (57,1%) и 45 женщин (42,9%) в возрасте от 41 до 80 лет (средний возраст 60,8±10,2 лет). Больные обследовались клиническими, инструментальными и лабораторными методами, осматривались смежными специалистами. Этиологи-ческилПг факторами шгсулы'а являлись церебральный атсросклсроз, гипертоническая болезнь и их сочетание. Очаг поражения локализовался у 53 больных в левом полушарии, у 41 — в нравом полушарии, и у 11 больных — в области стволово-мозжечковых структур головного мозга. Все обследованные больные имели длительность заболевания до 72 часов, средняя длительность составила 32,1±21,7 часа.

Для проведения клишясо-биохнмических сопоставлений все больные ИИ были разделены на подгруппы по выраженности клшшчсских признаков и динамике инсульта. Тяжесть заболевания оценивали с помощью унифицированной 50-ти балльной шкалы неврологического дефицита иейрореанимационного больного с вычислением суммарного клинического балла (Н.И. Гусев, В.И. Скворнова, ¡990). Согласно данной шкале, степень тяжести заболевания расценивали как тяжелую при суммарном клиническом балле до 36 (34 больных), средней тяжести — при 36—43 баллах (54 больных), и легкую — при суммарном клиническом балле более 43 (17 больных).

Глубину нарушений сознания у больных ИИ определяли согласно классификации Л. Н. Коновалова и соавт. (1982). Первую подгруппу составили 14 человек, которые па момент первичного обследования были в ясном сознании. Во вторую подгруппу вошли 68 пациентов, у которых при поступлении имелись симптомы оглушения, и в третью — 23 больных в состоянии сопора или комы.

Двигательные расстройства в конечностях оценивали по балльной системе (Л.Г. Столярова и соавт., 1982). По глубине двигательных расстройств и с учетом

распределен! юсги признака в группе все больные были разделены на 3 подгруппы. В первую вошли 40 человек с легкими двигательными расстройствами (0—5 баллов). Вторую подгруппу составили 35 больных с выраженными двигательными расстройствами, у которых итоговая сумма оценки составила 6—9 баллов. Третья подгруппа представлена 30 больными ИИ с симптомами гемгапегии. По динамике инсульта на 15 сутки пребывания в стационаре больные были распределены на 3 подгруппы: с положительной динамикой со стороны неврологического статуса, без положительной динамики, умершие.

В первые сутки пребывания в стационаре в фиксированные угрешше часы у больного забирали СМЖ и кровь.

21 больной дисциркуляторной энцефалопатией (ДЭ) II стадии (на почве церебрального атеросклероза и гипертонической болезни) в возрасте 54—81 лет и 21 больной с неврологическими синдромами остеохондроза позвоночника (НСОГ1) в возрасте 21—58 лет составили две контрольные груши,г

Биохимические методы исследования. В гомогенате пораженного полушария юлошюш мозга и плазме крови крыс, а также в СМЖ и плазме крови больных определяли содержание свободных I1AK (глугамат, аспартат, ГАМК, глицин, таурин) и родственных соединений (глутамин, аспарагин)- Для этого использовали метод ВЭЖХ с предколоночной дериватизацией аминокислот с о-фталевым альдегидом и 2-меркаптоэтанолом, изократическим разделением производных в обращеннофазной системе и их амперометричееком детектировании (Е.М. Дорошенко, 1994; Уе.М. Doroshenko, 1994). В работе использовали жидкостный хроматограф Waters.

В ткани пораженного полушария головного мозга и плазме крови экспериментальных животных, а также плазме и СМЖ неврологических больных определяли активность ряда ферментов, участвующих в метаболизме HAK. На спск-трофлуориметре Hitachi F-4010 измеряли активность глутаматдекарбоксилазы (ГДК, НФ 4.1.1.15) по методу L.T. Graham, М.Н. Aprison (1969), ГАМК-аминотрансферазы (НФ 2.6.1.19) и дегидрогеназы янтарного полуальдегида (НФ

1.2.1.24) — методом Th. De Boer, J. Bruinvels (1977). Для определения активности редуктазы янтарного полуальдегида (НФ 1.1.1.61) применяли спектрофото-метрический метод (S.R. Whittle, A.J. Turner, 1981; J. A. Cromlish, T. G. Flynn 1985), в работе использовали спектрофотометр Specord М-40. Белок определяли по методу F..F. Hartree (1972).

Статистическая обработка данных проведена на персональном компьютере с помощью пакета прикладных программ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ В результате проведенного экспериментального исследования установлено, что острая 24-часовая односторонняя окклюзия общей сонной артерии у крыс приводит к сшгженгао концентрации возбуждающих HAK: глутамата (на 38%) и аспартата (на 53%) в ткани гомолатерального полушария головного мозга, в то время как достоверных сдвигов содержания других аминокислот отмечено не было. Указанные изменения рассматриваются нала! как защитные, препятствующие работе механизма нейротоксичностн возбуждающих аминокислот.

Отмечается значительное изменение характера корреляций между уровнями HAK в ткани головного мозга животных опытной группы, прежде всего ка-сающется связей возбуждающая аминокислот с другими соединениями, а также нарушения корреляций тормозных медиаторов и ß-амшокислот.

Установлено, что в данной экспериментальной ситуации отмечается статистически достоверное изменение активности всех исследованных ферментов. Активность ГДК, катализирующей превращение глутамата в ГАМК, возрастает в ткани мозга опытных животных на 15%. Одновременно в данной группе животных наблюдается снижение на 37% активности ГАМК-аминотрансфсразы, катализирующей распад ГАМК с образованием глутамата, и снижение на 37% активности дегидрогеназы янтарного полуальдегида, обеспечивающей включение продуктов данной реакции в цикл Кребса. Активность редуктазы янтарного полуальдегида, обеспечивающей восстановительный 1гуть превращения янтарного

нолуальдегида с образованием у-оксимасляной кислоты, напротив, повышается на 36%.

В указанных сдвигах ферментативной активности также прослеживается саногенетическая направлешюсть. Прежде всего, тормозится образование глута-мата с ограничением процесса его внеклеточного накопления, который токсичен для нервной ткани. Одновременно стимулируется образование ГАМК, способной ослабить повреждающий эффект избыточных концентраций глутамата и аспап-тата. Кроме того, усиливается синтез у-оксимасдяной кислоты, которая снижает потребность ткани в кислороде при имеющемся уровне энергообеспеченности, что по данным М. Mamelak (1989) гарает существенную роль в защите мозга от ишемии.

Нами установлено, что при ишемии мозга крыс, вызванной односторонней перевязкой общей сонной артерии на 24 часа, в плазме крови отмечается рост концентрации глутамата (на 83%) и аспартата (на 123%). Содержание других HAK и активность ГДК в плазме крови существенно не изменились. Одновременно отмечается значительное нарушение взаимосвязей концентраций в фонде HAK плазмы крови крыс опытной группы.

Сопоставление результатов исследования ткани головного мозга и плазмы крови животных с экспериментальным ИИ свидетельствует, что характер изменений метаболизма HAK в этих двух тканях различен.

В результате проведенного биохимического исследования СМЖ больных опытной и контрольной групп нами установлено (табл. 1), что сдвиги в фонде HAK у больных ИИ и ДЭ во многом носят сходный характер, отличающий данных больных от пациентов с поражением периферической нервной системы. Одновременно установлено, что в указанном периоде ИИ в СМЖ больных не наблюдается повышенной концентрации возбуждающих и тормозных медиатор-пых аминокислот, отмеченной исследователями в первые минуты и часы экспериментальной ишемии мозга. Более того, у больных инсультом, но сравне1шю с

больными ДЭ, достоверно снижен уровень глугамата (на 28%) и его амидиро-ианной формы (на 25%).

Таблица 1

Содержание НАК в ЦСЖ больных (мкмоль/л, для ГАМК — нмоль/л)

Группы б о л ь н ы x

Аминокислота ИИ ДЭ нсоп

I лутамат 2 20 ± 0 17* 3 П4 -и Л 4 л 1,97 ± 0,31

Аспартат 2,44 ± 0,20** 2,82 ± 0,45** 1,60 ±0,14

ГАМК 107 + 9,00 105 ± 18,7 82,3 ± 8,67

Глицин 3,61 ±0,18 3,44 ± 0,40 4,05 ± 0,54

Таурин 1,77 ±0,17 1,54 ±0,14 1,69 ±0,19

Глутамнн 389 ± 22,1* 521 ± 66,5 379 ± 40,9

Аспарагин 0,96 ±0,11** 1,53 ±0,43" 0,30 ±0,10

* __ «л ^ Л тт/л о^гчт/ \TTTrtjnnrt т/* Гру1 !ЦС Д1- ** -ттг» птттгугтг^питл V гта ГПР НГОТ1

Мы полагаем, что ото связано со стадийностью патогенетических процессов развития ишемических повреждений. Повышение внеклеточной концентрации 11ЛК — феномен первой стадии, стадии энергодефицита и обратимых изменений. В исследованном нами периоде патологический 1троцесс перешел на стадию формирования очага инфаркта, с присущей ему зоной некроза и зоной несостоятельности (ишемической полутени). Очевидно, что на данном этапе болезни пиковые сдвиги медиаторного пула НЛК сглаживаются, и он приходит в относительное равновесие с метаболическим пулом данных соединений, состояние которого изменяется менее существенно и но другим закономерностям. Предположение подтверждается сопоставлением собственных данных о содержании НАК в ликворе больных ИИ и мозге крыс с острой ишемией мозга (Рис. 1).

Нами установлено, что характерным проявлением острого периода инсульта является выраженный дисбаланс уровней НАК в СМЖ больных, который про-

является в значительном изменении распределенности корреляций между' концентрациями указанных соединений, причем сходном при острой и хронической недостаточности мозгового кровообращения (ИИ и ДЭ). В то же время группа больных инсультом характеризуется рядом дополнительных сдвигов: появляется отрицательная корреляция глутамат-тирозин, нарушаются корреляции асиартата с тормозными медиаторами глицином и таурином, взаимосвязь концентраций глицина и таурина, появляется положительная связь концентраций ГАМК-алашш и отрицательная — таурин-аланин.

Изменения концентрации НАК в плазме крови больных ИИ по направленности не повторяют изменения в СМЖ. В частности, отмечается рост содержания ГАМК на 102% и таурина на 33%, а также иной, но сравнению с СМЖ, характер корреляций между уровнями исследованных соединений. Учитывая, что

Рис. 1. Соотношение сдвигов концентрации НАК в ткани юловног мозга животных с экспериментальной ишемией мозга н СМЖ больных ИИ

Представлены относительные уровни. * — достоверность отличия от контроля.

высокоспецифичной для мозговой ткани аминокислотой (И.А. Сытинский, 1972) и в норме в плазме крови определяется в низких концентрациях, становится очевидным, что наблюдается выход этого соединения из пораженных областей головного мозга в кровь, и это может считаться признаком инсульта.

• При сопоставлении клинической картины ИИ с состоянием фонда ПАК в СМЖ и плазме крови больных установлено, что содержание 11АК в ликворе больных ИИ существенно не различается в зависимости от тяжести инсульта, глубины нарушения сознания, степени пареза конечностей и локализации очага поражешм. Исключение составляет уровень глутамата в СМЖ при тяжелом инсульте. который был достоверно шоке, чем при среднетяжелом ИИ, что, по-видимому, связано с асинапсией и торможением метаболических процессов в обширных участках мозга.

В плазме крови больных с тяжелым ИИ, по сравнению со среднетяжелым, отмечается повышение уровня глутамата, а уровень ГЛМК в плазме увеличивается с ростом т-яжести поражения.

Фонд свободных а:>яаю1чт.сл0т плазмы кро!>*1 оолыгых НИ с выри^е^шым нарушением сознания (сопор или кома) характеризовался повышенными уровнями глутамата. аспартата и ГАМК по сравнению с остальными больными инсультом. Больным опытной группы с симптомами гемигшепш был свойствен высокий уровень аспарагипа плазмы крови но сравнению с пациентами, имевшими парезы конечностей. При этом концентрация таурипа в плазме больных с выраженными парезами была выше остальных больных опытной группы.

Прогностическая ,,1та1гц1тость но^а^ате1!'^!! ^е^а^^иг^'а (тлттг^тт^тт^ття путем ¡к сравнения в подгруппах по исходу ИИ на 15 сутки заболевати (Рис. 2).

Установлено, что в подгруппе больных, у которых наступил летатьный исход заболевания,.повышен уровень аспартата и таурина в СМЖ, а также глутамата, аспартата и таурина в плазме крови. Это позволяет выделить высокие исходные уровни данных соединешш в качестве прогностически неблагоприятных в отношении вероятного исхода заболевания.

глутамат аспартат таурин тлутамин

(СЛОО! глутамат аспартат таурин

Рис. 2. Прогностическая значимость показателей мегаболшмз 11АК.

• — р < 0,05 по отношению к подгруппе с положительной динамикой.

• # — р < 0,05 по отношению к подгруппе без положительной динамики.

ВЫВОДЫ

1. Острая 24-часовая церебральная ишемия у экспериментальных животных приводит к снижению в ткани головного мозга содержания возбуждающих нейроактивных аминокислот глутамата и асиартата. Одновременно наблюдается повышс1шс активности ферменгов, обеспечивающих превращение глутамата в тормозной медиатор ГАМК и ингибнрование ферментов деградации ГАМК с образованием глугамата. Пул свободных аминокислот в ткани головного мозга в условиях экспериментальной ишемии характеризуется выраженным дисбалансом нейроактивных соединений.

2. В плазме крови животных с экспериментачьной церебральной ишемией достоверно повышено содержание возбуждающих нейроактивных аминокислот — глутамата и аспартата, а также нарушены взаимосвязи концентраций как возбуждающих, так и тормозных нейроактивных соединений. Сдвиги метаболизма

нейроактившлх аминокислот в ткани головного мозга и плазме кроки имеют различную направленность.

3. Острый период ишемического инсульта характеризуется понижением ко1щеггграции глутамата и его амиднроваппой формы с выраженным дисбалансом уровней аминацидергических медиаторов и родственных соединений в спинномозговой жидкости больных. Изменения концентраций и распределенности корреляций нейроактивных амтягокпелот в ликзоре больных при острой и хронической цереброваскулярной недостаточности во многом носят сходный характер, что свидетельствует об общности патогенетических механизмов при данном варианте патологии нервной системы.

4. В плазме крови больных в остром периоде ¡анемического инсульта достоверно повышена концентрация ГАМК и таурина с нарушением корреляций уровней свободных аминокислот. Повышение уровня ГАМК в плазме крови больных инсультом и появление взаимосвязи с концентрациями В-алашша, седина, шетидина, тирозина и фосфозтаноламина являются следствием процессии нарушения компартментализации и некроза в головном мозге при данном заболевании.

5. Установлена достоверная зависимость нарушений метаболизма ней.неактивных аминокислот в плазме крови от глубины оргашмеского дефицита нервной системы в исследованном периоде инсульта. Тяжелый инсульт (менее 36 баллов по шкале Гусева и Скворцовой) сопровождался высоким уровнем глутамата и ГАМК.

6. Высокий уровень глутамата, аспартата, таурина и глутамина в спинномозговой жидкости и плазме кропи больных в острой фазе ишемического инсульта является прогностически неблагоприятным фактором в отношении исхода заболевания.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Медиаторные аминокислоты при ишемии головного мозга // Акт. вопр. невропатол. и нейрохирургии: Сб. научи, трудов. — Минск, 1994. — С. 80—82.

2. Glutamic acid decarboxylase (GAD) in blood plasma and liquor of patients with brain ischemia // Phisiol. biochem. basis of brain activity: Abst. int. symp. — St. Petersburg, 1994. —P. 85 (co-authors KanunnikovaN. P., Sozinov О. V).

3. Metabolism of neuroactive amino acids and its drug correction in brain ischemia // Third neuropatology international scientific exchange: Abstracts. — 1994. — P. 15 (co-authors Kanunnikova N. P., Doroshenko Ye.M.).

4. Ферменты метаболизма гамма-аминомасляной кислоты при экспериментальной ишемии мозга / Инст. биохимии /VII Беларуси, Гродненский гос. мед. инст. — Гродно, 1996. — 10 с. — Деп. в ВИНИТИ 06.02.96, № 426-В96 (соавт. Канушшкова Н.П., Созшгов О.В.).

5. Свободные аминокислоты в спинномозговой.жидкости: методологические подходы к определению и перспективы диагностического применения // Аминокислоты и их производные (химия, технология, биохимия, фармакология, питание, медицина): Тезисы докладов международного симпозиума — Гродно, 1996. — С. 48 (соавт. Дорошенко Е.М.).

6. Free amino acids in CSF: methodological approaches to their detennination and possible diagnuslical value // Amino acids and derivatives (chemistry, technology, biochemistry, pharmacology, nutrition, medicine): Abstracts of the international

—;,,„, о—innc D 11 /„„ г\ЛглЛ„„1,п Va ил \

Л Vliipojl lull. --ÍJJ\J, - i. . A f.

7. Levels of free GABA, other neuroactive amino acids in cerebrospinal fluid of patients with neurological disorders // Украинский биохимический журнал. — 1996. — Т. 68, № 5. — С. 89—94 (co-author Doroshenko Ye.M.).

8. Free neuroactive amino acids in CSF of the ischemic stroke patients // F.urop. J. Neurol.: Abstracts of the Meeting of the European-Federation of Neurological Societies. — 1997. — Vol. 4, Suppl. 1. — P. 94 (co-author Doroshenko Ye.M.).

Резюме

Кулеш Сергей Демьянович Нейроактивные аминокислоты в остром периоде ишемического инсульта (клиннко-эксперименгальное исследовашю)

Ключевые слова: ишемический инсульт, нейроактивные аминокислоты, патогенез, диагностика, прогнозирование.

В ткани мозга и плазме крови крыс после 24-часовой односторонней окклюзии общей сонной артерии, а также в спинномозговой жидкости (СМЖ) и плазме крови 105 больных острым ишемическим инсультом (ИИ) методом ВЭЖХ исследовали содержание возбуждающих и тормозных нейроактивггъгх аминокислот (НЛК) и ферментов их метаболизма.

Установлено, что в ткарти пораженного полушария мозга животных снижена концентрация возбуждающих аминокислот и наблюдается выраженный дисбаланс исследованных соединений. Повышена активность ферментов превращения глутамата в ГАМК и снижена активность ферментов де1радации ГАМК с образованием глутамата.

В СМЖ больных ИИ отмечается значительный дисбаланс НЛК и снижение концентрации глутамата и глутамина. Направленность метаболических нарушений в плазме крови больных ИИ иная (по сравнению с СМЖ): наблюдается повышение концентрации ГАМК, которое коррелирует с тяжестью инсульта. У больных с летальным исходом заболевания отмечались высокие первоначальные уровни глутамата, аспартата, таурина и глутамина в СМЖ и плазме крови.

Полученные результаты уточняют патогенез ИИ и показания к применению в его лечении антагонистов возбуждающих аминокислот, обосновывают новые методы диагностики и прогнозирования течения данного заболевания.

Рэломэ

Кулеш Сяргей Дзям'яшич Нейраактыуныя ампкдаслоты у вострым перыядзе шпдичнага шсульта (юшика-эксперымеотальпае даследавшше) Ключавыя словы: пгом1чны шсульт, нейраактыуныя амшаюслоты, патаге-нез, дыягностыка, нригназавшше.

У ткаш мозгу i плазме крыв! нацукоу пасля 24-гадз1ннай аднабаковай ак-люзн агульнай со1шай аргорьп, а таксама у сгшшамазгавой вадкасщ 1 плазме крыв1 105 хворых на востры штпчни шсульт (II) метадам ВЭВХ даслсдавал1 узровеш узбуджаючых 1 тармазпых нейраактыуных амшаюслот (НАК) i фер-ментау 1х метабал1зму.

Установлена, што у ткан1 пашкоджанага паушар'я мозгу жывел зшжана канцзптрацыя узбуджаючых амшакклот 1 шяраецдо прыкметпы дисбаланс даследаваных злучэнняу. Падвышапа актыунасць фермептау пераутварэння глу-тамату у ГАМК1 зшжана актыунасць ферментау дэградацьй ГАМК з утварэннем глутамату.

У СМВ хворых II паз1раецца знач1Ш[ дисбаланс 11АК 1 пашжэпне кандэн-трацьп глутамату 1 глутампгу. Ншараванасць метабшичных парушлнняу у плазме крыв1 хворых па П шшая (у параунанш з СМВ): адзначаецца павышэнне канцэн-трацьп ГАМК, якое карэлюе з цяжарам шеульту. У хворых з легальным зыходам захворванпя адзначалгсь высоия пачатковыя узроуш глутамату, аспартату, таурыну i глутамшу у СМВ 1 плазме крывг

Лтрыманыя вынш удакладнягоць патагепез Я1 паказанш да прымянення у яго лячэнш аптагашетау узбуджаючых амшагаслот, абгрунтоуваюць новыя мста-ды дыягностьш1 прагназавання цячэння гэтага захворванпя.

Summary

Kulesh Sergey Demyanovich Neuroactive amino acids in acute period of ishemic stroke

(clinical and experimental study)

Key words: ischcmic stroke, neuroactive amino acids, pathogenesis, diagnosis, prognostication.

Concentrations of excitatory and inhibitory neuroactive amino acids (NAA) and enzymes of their metabolism were determined by HPLC in brain tissue and blood plasma of rats after 24-hour unilateral occlusion of the common carotid artery, in the cerebrospinal fluid (CSF) and blood plasma of 105 patients with acute ischemic stroke

It was established that the content of excitatory amino acids in the altered hemisphere brain tissue is reduced and marked disbalance of assay compounds is observed. The activity of enzymes which transfórmate glutamate to GABA is decreased and the activity of enzymes of GABA degradation with glutamate formation is increased.

There is essential NAA disbalance in the CSF of IS patiens and decreased concentration of glutamate and glutaminc. The direction of metabolic disturbances in blood plasma of IS patients is another (in comparison with CSF): the rise of GABA

concentration is observed which correlates with the stroke severed. In Patients with

fatal outcome high initial CSF and plasma levels of glutamate, aspartate, taurine and glutamine were registered.

The results obtained verify IS pathogenesis and indications for apply in its treatment the excitatory amino acid antagonists, motivate new methods of diagnosis and prognostication of this disease course.

(IS).