Автореферат и диссертация по медицине (14.00.13) на тему:Особенности металлолигандного гомеостаза, активности ключевых антиокислительных ферментов у детей с детским церебральным параличом и их диагностика под влиянием церебролизина

На правах рукописи

РГб од

2 9 ЯНВ 2002

ФЕДОРОВА ИРИНА АЛЕКСАНДРОВНА

ОСОБЕННОСТИ МЕТАЛЛОЛИГАНДНОГО ГОМЕОСТАЗА, АКТИВНОСТИ КЛЮЧЕВЫХ АНТИОКИСЛИТЕЛЬНЫХ ФЕРМЕНТОВ У ДЕТЕЙ С ДЕТСКИМ ЦЕРЕБРАЛЬНЫМ ПАРАЛИЧОМ И ИХ ДИНАМИКА ПОД ВЛИЯНИЕМ ЦЕРЕБРОЛИЗИНА

14.00.13 - нервные болезни

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Иваново 2001

Работа выполнена в Ивановской государственной медицинской академ! МЗ России

Научный руководитель:

Доктор медицинских наук, профессор Л.И.Краснощекова.

Научный консультант:

Кандидат медицинских наук, доцент O.A. Громова

Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук, профессор О.В. Трошин, Доктор медицинских наук, профессор H.H. Спирин

Ведущее учреждение -Российский государственный медицинской университет

Защита состоится 23.01.2002 года в 10 часов на заседани диссертационного совета Д.208.027.01 при Ивановской государственно медицинской академии по адресу: 153000, г. Иваново, пр. Ф.Энгельса, 8,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ивановско государственной медицинской академии.

Автореферат разослан « ^^ » 2001 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских нау| профессор Л.АЖцанова

/>■733 ¿¿¥.-¥06.

Актуальность проблемы

На рубеже нового века медико-биологические науки _ достигли

чэбычайно высокого уровня развития технологий и методов исследований /нкционирования организма на различных уровнях его существования, ивинообразное появление новых фактов об этиологии, патогенезе, клинике болеваннй способствовали более глубокому пониманию их истинной жроды.

Актуальность проблемы изучения металлолигандного гомеостаза у детей детским церебральным параличом определяется в первую очередь тем, что \п термином «церебральные параличи» скрывается большая группа терогенных заболеваний нервной системы, этиология многих из них до сих )р остается невыясненной.

Количество детей, страдающих такой тяжелой патологией как ДЦП, в >следние годы, по мнению ряда авторов, неуклонно растет. Популяционно-шдемиологические исследования показывают, что в индустриально-развитых ранах частота ДЦП составляет 2-2,5:1000 населения. При этом частота гждения детей с ДЦП с 1964 г. увеличилась за последние 35 лет с 0,4 больных > 5,6-8.9 н некоторых регионах нашей страны, т.е. в 22,3 раза [Бадатян Л.О., еменова К.А., Евтушенко С.К.]. Последние годы принесли определенные ;пехи в раскрытии как первичных, так и вторичных промежуточных юхимических дефектов, лежащих в основе гетерогенной группы заболеваний грвной системы, именуемых детскими церебральными параличами. По нению Семеновой К.А. (1997) мировой клинический, морфологический, юхимнческий и иммунологический опыт позволил отказаться от редставлений о том, что ДЦП является результатом родовой травмы, включая это понятие собственно родовую травму, нарушение мозгового зовообращения и асфиксию. Причиной ДЦП в 70-80% случаях служат ззличные инфекционные агенты, проникающие через плацету и взывающие воспалительные изменения в мозге плода. Диагностика :нетически-детерминированных биохимических дефектов, таких как ероксисомные болезни, болезни митохондрий 15 биоэнергетики, сократило эезымянную массу детей с ДЦП" и позволило провести тонкую озологическую дифференцировку, уточнить характер наследственного ефекта.

Экспериментальные науки активно передают эстафету исследований аиницистам и уже появились единичные клинические работы посвященные оли деформации металлолигандного гомеостаза в патологии ЦНС. Так, сследования Жуковской Е.Д., 1983, выявили у детей с детским церебральным

параличом (умерших от пневмонии) увеличение в мозге (особенно в затылочной доле, мозжечке и зрительном бугре) содержания Си, Со и >П и тенденцию к снижению концентрации их во внутренних органах при повышении содержания Са и Ыа. Нами не обнаружено работ, посвященных прижизненному изучению элементного гомеостаза у детей с ДЦП. Изучение элементного гомеостаза у детей с ДЦП до и после лечения церебролизином позволяет оценить способность препарата не только восполнять имеющийся дефицит микроэлементов, но и влиять на обмен нейроактивных элементов.

Цель научных исследований: Выявить нарушения металлолигандного гомеостаза и активность ключевых антиокислительных ферментов у детей с различными формами церебрального паралича и оценить влияние церебролизина на элементный гомеостаз и активность металлоферментов.

Задачи научных исследований:

1. Установить особенности элементного гомеостаза у детей с детским церебральным параличом, выявить характерные дефицитные и избыточные состояния по 23 элементам (А1, Аб, Ве, Са, С<3, Со, Сг, Си, Бе, К, 1Л, М^, Мп, N3, Р, РЬ, Бе, Б!, Бп, Т1, V, 2п) по биосубстрату, в качестве которого взяты волосы детей.

2. Определить взаимосвязь элементного спектра и активности металлосодержащих и антиокислительных ферментов в крови.

3. Оценить влияние церебролизина на элементный профиль и антиокислительную активность металлосодержащих ферментов.

4. Определить прогностические критерии изменений элементного спектра для определенной формы и степени тяжести детского церебрального паралича.

Научная новизна работы:

- Дана прижизненная характеристика содержания 23 микроэлементов в волосах детей, страдающих различными формами церебрального паралича: спастической диплегией, спастической гемиплегией и атонической формой.

- Выявлена структура отклонений элементного спектра, в ней преобладают дефицитарные состояния, преимущественно нейроактивных металлов Ре, 2п, Са, Бе). В структуре избыточных состояний ведущее место занимают нейротоксичные элементы (РЬ, С<1, А1).

- Установлена общая направленность изменения содержания металлов у детей со спастическими формами ДЦП (высокая частота встречаемости дефицитов магния, цинка, железа, кальция). Дети с атонической формой ДЦП чаще имеют отклонения от нормы кальция, кобальта, кремния, цинка.

- Установлено, что дети раннего возраста, страдающие ДЦП, имеют Зопее выраженную дисгармонию элементного гомеостаза.

Выявлена патогенетическая эффективность церебролизина, корригирующего сдвиги элементного и антиоксидантного гомеостаза у детей с ДЦП.

- Установлены особенности элементного спектра, и активности ключезых антиокислительных ферментов характерные для определенной формы и степени тяжести детского церебрального паралича.

Практическая значимость работы

Разработаны рекомендации для оценки индивидуального элементного статуса организма при детском церебральном параличе; разработана рекомендация для проведения фармакологической коррекции и питания больных с различными формами детского церебрального паралича; установлены наиболее информативные изменения элементного гомеостаза, характерные для определенной формы и степени тяжести детского церебрального паралича, разработан комплекс исследований, способных работать в качестве чувствительного биомаркера окислительно-носстановительного баланса организма, а также объективно оценивать эффективность проводимой фармакотерапии.

Внедрение в практику

По теме диссертации опубликованы 4 научные статьи. Результаты исследования внедрены в практику 3 объединенной детской клинической больницы, восстановительного центра по реабилитации детей с неврологической патологией.

Апробация работы

Результаты исследований доложены и обсуждены на областной научно-

практической конференции неврологов (февраль 1999 года), областной научно-практической конференции детских врачей и детских неврологов (2000 год), научно-практической конференции педиатров и неврологов кафедр ИГМА и НИИ МиД (2000 год), общевузовской научной конференции ИГМА «Научные чтения».

Основные положения работы, выносимые на защиту,

1. Детский церебральный паралич - патология центральной нервной системы, в патогенезе которой принимают участие нарушения микроэлементного гомеостаза организма.

2. Церебролизин - нейропротектор, позволяющий не только восполнить имеющийся дефицит микроэлементов, но и влиять на обмен нейроактивных элементов и активность металсодержащих ферментов.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и практических рекомендаций. Работа изложена на 121 странице машинописного текста. Диссертация иллюстрирована 14 таблицами и 7 рисунками. Библиографический указатель включает в себя 101 отечественных и 152 зарубежных источника.

ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ. МЕТОДЫ И ОБЪЕМ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Работа выполнена на базе специализированного д/к № 188, центра биотической медицины г. Москва, а также в лаборатории биохимии свободно радикальных проектов отдела сердечно-сосудистой патологии НИИ кардиологии имени А.Л.Мясникова Российского кардиологического научно-производственного комплекса Минздрава РФ. Под наблюдением находилось 67 детей, больных ДЦП в возрасте от 2-х до 8-ми лет: 44 мальчика и 23 девочки. ДЦП в форме спастической диплегии имели 23 ребенка, спастической гемиплегии - 23 ребенка, атонически-астатическая форма -21. Контрольную группу составили 35 здоровых детей в возрасте 2-8 лет, отдыхающих в центре реабилитации текстильщиков г. Кохма.

Содержания 23 металлов (AI, As, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Li, Na, Ni, P, Pb, Se, Si, Sn, V, Ti, Zn) в волосах детей с ДЦП определяли непосредственно перед лечением церебролизином и через 2 месяш после окончания.

В качестве биологического материала для исследования элементного профиля пациентов нами выбраны волосы. Отбор проб волос проводился путем состригания в 3-5 местах на затылочной части головы прикорневых участков прядей волос длиной не более 4 см. Анализ образцов г.роводили методом атомной эмиссионной спектрометрии с индукционно связанной аргоновой плазмой (АЭС - ИСП) на приборах ЮАР - 900 "Thermo Jarrell Ash" (США) и "Labtest" (ФРГ). Все образцы волос подвергались пробопсдготовке

согласно требованиям МАГАТЭ, методическими рекомендациями, утвержденными МЗ СССР в 1989 г. и МЗ РФ в 1999 г.

Активность антиоксидантных ферментов в эритроцитах у 24 детей с ДЦП в динамике их лечения церебролизином определяли до лечения (день 0) и в последний день лечения препаратом (день 30).

Непосредственно активность СОД определяли на спектрофотометре Hitach-557 (Япония) при 25°С согласно методике Тихазе А.К., Ланкин В.З., 1997. За единицу активности СОД принимали количество фермента, необходимое для 50%-ного ингибирования реакции в условиях определения.Активность ГП в лизатах крови определяли при 25°С по методу Тихазе А.К., Ланкин В.З., 1997, измеряя кинетику образования окисленного глутатиона. За единицу активности ГП принимали количество фермента, необходимого для окисления 1 мкмоля восстановленного глютатиона в минуту. Активность каталазы (К) измеряли по кинетике утилизации пероксида водорода при 240 нм на спектрофотометре Hitachi-557 (Япония) согласно методу Aebi [4]. Активность фермента выражали в мкмолях утилизированного Н202 в минуту. Расчет активности ферментов (ГП и К) в лизатах проводили на единицу веса гемоглобина. Для математической обработки результатов мы использовали вычисление статистически значимых различий с использованием непараметрических методов - критерия Вилкоксона-Манна-Уитни.

Все вычисления проводились в рамках стандартных математических пакетов на ЭВМ типа IBM PC.

Нами проводилась клиническое обследование детей, а также оценка уровня нервно-психического развития совместно с психоневрологом.

В группе детей, страдающих ДЦП в форме спастической диплегии, довольно часто имелась патология со стороны ЧМН разной степени выраженности. Наиболее часто встречались симптомы, связанные с поражением лицевого нерва - 60%, глазодвигательных нервов - 60%. Двигательная активность ограничивалась гипертонусом приводящих мышц бедер, выраженной экстензорной спастичностью в дистальных отделах. Сухожильные рефлексы пораженных конечностей были повышены с расширенной рефлексогенной зоной и сопровождались группой стопных патологических рефлексов. У всех 23 (100%) детей обследуемой группы отмечались трудности при ходьбе, ходьба осуществлялась по типу «ножниц». 35.3% детей, страдающих спастической диплегией, не могли самостоятельно ходить из-за выраженности изменений мышечного тонуса.

Гемиплегическая форма церебрального паралича диагностирована у 23 детей. В группе детей, страдающих спастической гемиплегией, 5 девочек и 18 мальчиков.У всех 23 (100%) детей со спастической гемиплегией наблюдалась асимметрия мышечного тонуса: в пораженной конечности - повышение по

пирамидному типу. .У 61% детей выявлено отставание в развитии конечностей Мышечная сила в пораженной конечности у детей с СГ была снижена. Отмечалось ограничение активных и пассивных движений в пораженных конечностях, нарушена точность произвольных движений. Все дети с церебральным параличом в форме спастической гемиплегии ходили самостоятельно, но походка сформировалась патологическая, так называемая циркумдуцирующая.

Атоническая форма церебрального паралича диагностирована у 21 ребенка 2-8 лет. В группе детей с атонической формой ДЦП также преобладали мальчики - 14 человек. Наиболее тяжелые проявления ДЦП в этой группе наблюдались у 20%. С наибольшей частотой у этой группы детей отмечалось поражение глазо-двигательных нервов (III, VI, IV пары) - 26%. Обращали на себя внимание встречающиеся у всех детей нарушения координации движений, отсутствие точности при выполнении заданий, нарушение мелкой моторики пальцев рук. Общая мышечная гипотония, рекурвация локтевых и коленных суставов встречалась у всех детей этой группы. Речевое развитие у всех детей значительно отставало. У 13% детей в возрасте 3-5 лет речь отсутствовала. 80% детей из этой группы на момент исследования ходили самостоятельно, а остальные из-за выраженности мышечной гипотонии не могли передвигаться в вертикальном положении, освоив только навык ползания.

По степени задержки психического развития дети распределились следующим образом: НПР - 25 детей (35,3%), олигофрения в степени дебильности - 40 детей (60%), имбецильность - 2 (4,7%).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Анализ элементного состава волос у 67 обследованных детей с ДЦП дал следующую информацию. У всех детей были выявлены отклонения от нормы в элементном составе минимум по 3-м и максимум по 10-ти элементам. Содержание только 7 из 23 элементов, а именно Ав, Ве, В1, Ы, Мо, "Л и V не выходили за пределы нормы ни у одного из обследованных детей.

Структура отклонений элементного спектра у 67 обследованных детей с ДЦП имеет свои особенности.

Все обнаруженные нами отклонения в элементограммах (как избыточное накопление металлов, так и пониженное их присутствие в волосах) имелг кратность отклонения от диапазона нормы по ступеням: 1,1-2,1, 2,2 -3,1, 3,24,1, 4,2-5,1, 5,2-6,1, 6,2-7,1, 7,2-8,1, 8,2-9,1, 9,2-10,1, 10,2-11,1. Более глубоки* отклонений от нормы нами не обнаружено.

Ведущее место в патологии металлолигандного гомеостаза при ДЦГ принадлежит дефициту элементов (80,5%) и примыкающей к нему нижнег границе нормы (11,3%). На долю избытков элементов, в частности РЬ, Сс1, Сг А1, Бе, К, 81, Р, N1 и Со приходится всего лишь 6,1%, верхняя граница нормь 2,03%.

Таблица 1

Средние концентрации химических элементов в волосах у детей -

с ДЦП (мкг/г)

Элемент ДЦП Здоровые дети Диапазон нормы

(п=67) (п=35)

М+111 М+ш

А1 26,12±5,3* 17,04±0,83 3-40

Аз 0,21+0,03 0,22+0,03 0-1

Ве 0,06+0.01 0,01 ±0,001 0-1

Са 399,29±133,09 412,7±24,37 300-1500

са 0,219±0,07 0.21±0,0 2 0-0,5

Со 1 0,36+0,12* 0,29+0,02 0,2-1

Сг 0,7+0,23 0,87+0,05 0,5-1,5

Си 6,5±2,85* 8,32±0,5 6,5-15

Яе 16,43+5,47* 21,58±1,84 15-50

К 273,8±91,2* 289,86±3 9,58 60-1000

и 0,13±0,04 0,07+0,01 0-0,5

щ 28,5±9,5* 32,87±3,7 25-120

Мл 0,86±0,28* 0,97±0,11 0,5-3

Ыа 276,9±92,3* 32б,4±39,41 60-1000

N1 0,21+0,07 0,37±0,04 0-2

!' 151,48+51,1 154,23+5,53 120-220

1'Ь 3,99±0,66* 2,11+0,34 0-5

0,85±0,61 * 1.64+0,09 0,8-3

Б. 10,6±3,5 12,38+1,3 5-30

5п 1,03+0,34 1,35+0.07 0-3

И 0,69±0,23 0,49±0,07 0-2

V 0,16+0,05 0,15+0,01 0-0.5

7лл 127,4±42,4* 134,47±4,14 130-250

* - звездочкой отмечены значения, достоверно отличающиеся по критерию Ни-;, д-м-У;- Ш1, р'0,05

Полученные данные свидетельствуют о нарушении у детей с ДЦП обмена, преимущественно, нейроактивных элементов: Mg, Ре, Ъл, Са, 81. Выявленные отклонения носят дефицитарный характер.

Повышенное содержание элементов обнаружено в 21 случае - 6%. Среди избыточно присутствующих элементов встречались как нейротоксичные металлы, таки эссенциальные макро- и микроэлементы. Так, превышающий норму уровень нейротоксичных свинца, кадмия, никеля и алюминия обнаружен у 8 (12%) детей. Из них повышенный уровень свинца встречался у 4 (6%) детей, кадмия, никеля, алюминия - в единичных случаях.

Клинические формы детского церебрального паралича имеют определенные особенности в деформации металлолигандного гомеостаза.

Следует подчеркнуть, что отклонения в содержании металлов у детей с ДЦП в форме спастической гемиплегии и в форме спастической диплегии имеют некоторые общие черты (высокая частота встречаемости дефицитов Ре, Са, Ъх\). У детей, страдающих атонической формой ДЦП, наиболее часто встречаются дефициты Со, '¿п, Бь Са (рис 1,2,3).

40,00%

-80,00%

Рис. 1 Изменение содержания элементов в волосах детей с ДЦП в форме спастической гемиплегии до (I) и после (II) лечения церебрстизином (п~23)

Рис.2 Изменение содержания элементов в волосах детей с ДЦП в форме спастической диплегии до (1) и после (11) лечения церебролизином (п-23)

■ Рис. 3 Измененце содержания элементов в волосах детей с атонически-астатической формой ДЦП до (I) и после (II) лечения церебролизином (п=21)

Мы проанализировали особенности элементного профиля у детей с ДЦП в зависимости от уровня психического развития. У детей с задержкой психического развития чаще, чем у детей с нормальным психическим развитием встречались избытки нейротоксичных элементов РЬ, Сс1, А1, №. Из 7 случаев обнаружения избыточного содержания в волосах РЬ, С<1, А1, № б случаев приходится на детей с задержкой психического развития (соотношение 6:1). По нашим данным дети с задержкой психического развития испытывают повышенный прессинг тяжелыми металлами, который может замедлять формирование высших корковых функций и осложнять проведение нейрореабилитации.

Анализ изменений металлолигандного гомеостаза в зависимости от возраста детей дал следующие результаты.

Так, у 25 детей 2-3-х лет число отклонений от нормы по различным элементам составляет 124 случая. Верхняя граница нормы фиксировалась в 4 случаях, нижняя в 16 анализах. Количество позиций элементов с отклонениями в одной элементограмме колеблется от 5 до 10 (в среднем - 7,5). Отклонения элементного профиля у детей МВГ укладывались в диапазон от 3,5 до 10-ти кратного отклонения от нормы.

У 42 детей 4-8 лет дисбаланс затрагивал не более 4-5 элементов, в среднем 2,9. Общее количество отклонений от нормы составило 153 случая, из них на долго дефицитов приходилось 147 случаев. Повышенные значения элементов определялись в 6 случаях, н.г.н. - 20, в.г.н - 6. Отклонения от нормы отмечались в пределах от 1,2 до 6,3 (в среднем - 2,1).

Все обследованные дети с ДЦП получали монотерапию церебролизином в/м в дозе 1 мл/10 кг массы тела ежедневно в течение 30 дней. Кроме того, с родителями детей мы провели подробную беседу, давали рекомендации по соблюдению условий монотерапии препаратом церебролизин. Результаты оценивали через 2 месяца после завершения лечения. На фоне приема церебролизина у 42 (62 %) детей с ДЦП наблюдались статистически достоверные позитивные сдвиги неврологического и нейропсихологического статуса. С точки зрения родителей детей, больных детским церебральным параличом, действие церебролизина в первую очередь проявлялось в появлении положительных сдвигов в состоянии общей активности (77%), в приобретения навыков самообслуживания (52%), в характеристике речи (26%), походки (28%), сна (7%).

Параллельно с клиническим улучшением в процессе терапии церебролизином отмечалась коррекция нарушений металлолигандного гомеостаза. В целом отклонения в структуре распределялись следующим образом: на долю дефицитарных состояний пришлось 74,6%, пограничных состояний - 19,82%, избытков - лишь 3,75%. Наиболее отчетливый благоприятный эффект наблюдался в отношении нормализации содержания в волосах следующих элементов. Встречаемость дефицита железа сократилась

на 14% (34 - 51% до лечения и 20-30%, после), марганца на 13% (21-31% - 8 12%), кальция на 13% (30-44% - 21-31%), кобальта на 12% (14-21% - 6-9%) цинка на 9% (30-44% -24-35%), магния на 14% (36-54% и 27-40%), (р<0,05 табл. 2).

Таблица 2

Дефицит элементов у детей с ДЦП до (1)и после (II) лечения церебролизином (п=б7).

Элемент Количество детей, имеющих Процент детей, имеющих

данную патологию (1) данную патологию (II)

Абс. % Абс. %

м8 36 54% 27 40%

Са 30 44% 21 31%

Ъп 30 44% 24 35%

Ие 34 51% 20 30%

Мп 21 31% - 18 12%

Б) 15 22% 19 15%

К 19 28% 8 12%

Сг 18 27% II 16%

Р 12 18% 9 13%

№ 6 9% 5 7%

Со 14 21% 6 9%

В результате терапии церебролизином положительные тенденции е гармонизации металлолигандного гомеостаза были выявлены у детей обеи> возрастных групп. Однако, позитивные изменения в элементном спектре, равнс как и неврологическое восприятие терапии церебролизином более отчетливс проявилось у .детей раннего возраста.

Наши исследования' показали, что ДЦП - это патология, в том числе 1 металлолигандного гомеостаза, вследствие дисбаланса в тонкой системе гармонии между металлами и специфическими лигандами, дисбаланса который может формироваться в анте- и перинатальном периодах Церебролизин - нейропротектор, способный коррегировать металлолигандныг гомеостаз у детей с ДЦП.

Активность металсодержащих ферментов определяли у 24 детей больных ДЦП в возрасте от 2-х до 8-ми лет, мальчиков - 14, девочек - 10.

Выбранные нами для изучения ферменты: каталаза (К), супероксиддисмутаза (СОД) и глутатиопероксидаза (ГП) контролируют ключевые позиции окислительных реакций и, всвязи с этим, являются чуткими маркерами для оценки антиоксидантной защиты организма при различных заболеваниях, и в частности, при неврологической патологии.

_...... Таблица 3

Збщне значения активности ГП, СОД и К в эритроцитах крови у детей с различными формами ДЦП (п-24)до и после лечения церебролизином

ГП(ЕД) СОД(ЕД) К (ЕД)

День 0 День 30 День 0 День 30 День 0 День 30

ДЦП (п-24) 2,1510,35 2,0110,33 56761945 55761929* 11251187 11081184*

ЙА (п-)0) 2,0210,30 2,06±0,34 5473+912 54221903 * 10081168 10051166«

сд (п-8) 2.168±0,36 2.10±0.35 6219±1036 613111021 * ' 13751229 11701195 ♦

ААФ (п-6) 4,140,69* 4,06+0.67 51101851 50111835 « 12661211 12431207«

*- отмечены значения, достоверно отличающиеся по критерию Вилкоксона-Мана-Уитни (р<0,05).

По результатам нашего исследования церебролизин достоверно 'меньшал активность СОД с 5676±946 до 5576+929 ЕД (р<0,05) в крови у )бследованных нами детей . В меньшей степени под воздействием курса (ереоролизина уменьшалась активность К с 1125+187 до 1108±184 ЕД (р< >,05). Таким образом, в процессе лечения церебролизином наибольшие «менения в крови у обследованных детей больных детским церебральным ираличом претерпевала общая активность супероксиддисмутазы и каталазы.

При сравнении результатов активности антиокислительных ферментов в ¡ависимости от формы паралича обращает на себя внимание исходно высокая наивность ГП (4,14±0,б9 ЕД) у больных с атонически-астатической формой ¡аболевания.

Анализ значений активности ГП, СОД и К у 14 мальчиков и у 10 девочек не выявил половых различий ни по одному из изучавшихся штио к ислител ьных ферментов.

Три анализе ферментативной антиокислительной активности ГП и К у детей с ЦЦП с нормальным психическим развитием и с его задержкой было вывлено латистически достоверное различие результатов. Так, активность ГП у детей : ЗПР была существенно выше, чем у детей с ДЦП на фоне сохранного тсихического здоровья (2,15±0,35 и [,68±0,28ЕД (р<0,05) соответственно).

Еще более выраженные отличия между группами с нормальным и с этетающим от возрастной нормы психическим развитием детей с ДЦП были

обнаружены при анализе активности каталазы в крови. Активность К у детей с ЗПР составила 1464±244 ЕД, что в 1,86 раза превышает средние значения по группе детей с нормальным психическим развитием (786±131 ЕД). Не обнаружено различия в активности СОД в зависимости от уровня психического развития.

Наши исследования показали, что детский церебральный паралич является заболеванием сопровождающимся высоким напряжением антиокислительных ферментативных процессов, заболеванием, нарушающим перекисный статус клетки в силу дисбаланса про- и антиоксидантных механизмов в пользу прооксидантных.

Проведенные исследования по измененшо элементного гомеостаза позволяют суммировать полученные результаты для выявления характерных особенностей элементного спектра для определенной формы и степени тяжести детского церебрального паралича, что представлено в таблице 4.

В заключении следует подчеркнуть, что проведенное нами исследование доказывает желательность, а подчас и необходимость, определения металлолигандного гомеостаза у детей с ДЦП для составления индивидуальной биохимической карты больного по разделу макро- и микроэлементов и достижения большей эффективности в лечении этих больных.

Таблица

Прогностические критерии тяжести по анализу элементного спектра у детей с детским церебральным параличом

Избыток элементов (кратность отклонений Форма и степень тяжести ДЦП Дефицит элементов (кратность отклонений)

РЬ А! Са 2п Бе Со

а 1,1 >1,1 Спастическая тяжелая форма ¿2,1 2 1,5 £2,1 > 2,1

2:1,1 >1,1 Атонически-астатическая тяжелая форма > 1,1 £1,5 £2,0 > 1,5 >1,1 >1,5

ВЫВОДЫ

У детей с детским церебральным параличом имеются отклонения от нормы минимум по 2-м, максимум по 10 элементам. На долю дефицитарных состояний приходится 81%. Большая дисгармония элементного гомеостаза характерна для детей раннего возраста.

Наиболее частым нарушением металлолигандного гомеостаза у детей с детским церебральным параличом является дефицит нейроактивных элементов магния, кальция, железа, селена, цинка. Чаще всего встречается дефицит магния (54% случаев).

Избыток элементов у детей встречается гораздо реже (в 6,1% случаев), чем дефицит. В его структуре преобладают нейротоксичные элементы. Первое место среди избыточных элементов принадлежит свинцу (6%). Клинические формы детского церебрального паралича имеют определенные особенности в изменениях металлолигандного гомеостаза. В структуре элементного спектра детей со спастическими формами высокая частота встречаемости дефицитов магния, цинка, железа, кальция. Элементный спектр детей с атонической формой детского церебрального паралича чаще затрагивает изменение кобальта, кремния, цинка, кальция. На фоне лечения церебролизином у 62% детей наблюдаются статистически достоверные позитивные сдвиги неврологического статуса: уменьшение симптоматики со стороны черепно-мозговых нервов, расширение объема движений за счет нормализации мышечного тонуса, улучшение когнитивных функций, эмоционального статуса. Паралпельно с улучшением неврологического статуса церебродизин корригирует элементный гомеостаз. Наиболее отчетливое действие проявляется в отношении железа, кальция, кобальта, цинка, магния (р<0,05).

Детский церебральный паралич является заболеванием, сопровождающимся высокой активностью антиокислительных ферментативных процессов. Дети с агонической формой церебрального паралича имеют более высокую активность в эритроцитах крови глютатионпероксидазы по сравнению с детьми, страдающими спастическим» формами детского церебрального паралича. Церебролизин, в состав; которого имеются собственные антиоксидангные валентности, достоверно изменяет активность супероксиддисмутазы, в меньшей стегени - каталазы.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Детям с ДЦП рекомендуется исследовать содержание металлов в волосах для оценки микроэлементного профиля организма., Результаты исследования могут учитываться при составлении индивидуального питания детям с ДЦП.

2. Исследование активности антиоксидантных металсодержащих ферментов в крови у детей с ДЦП может применяться в качестве биомаркера антиоксидантного состояния организма, а также для объективной оценки эффективности проводимой терапии.

3. В терапии детей с ДЦП следует учитывать общие тенденции изменений элементного профиля больных с разными клиническими формами ДЦП.

4. Синергидную коррекцию металлолигандного гомеостаза может обеспечить совместное или последовательное назначение препаратов ноотропного ряда, в частности церебролизина, билобила и т.д. и донорства элементов для коррекции дефицитарных состояний с помощью, моно- и полиэлементных препаратов.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ Пр ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Влияние церебролизина на содержание,макро- и микроэлементов у детей с детским церебральным параличом. // Международный медицинский журнал. - 1999. - №,.3, - с соавт. Громова O.A., Бурцев Е.М., Скальный A.B.

2. Динамика активности ключевых антиокислительных ферментов под влиянием церебролизина у детей с детским церебральным параличом. Депонированная рукопись. - 2001. - с соавт. Краснощекова Л.И., Громова O.A.

3. Динамика активности ключевых антиокислительных ферментов под влиянием церебролизина у детей с детским церебральным параличом. // Микроэлементы в медицине. - 2002. - № 1.-е соавт. Громова O.A., Краснощекова Л.И. (принято к печати).

4. Металлолигандный гомеостаз у детей с детским церебральным параличом и его динамика под влиянием церебролизина. Депонированная рукопись. - 2001. - с соавт. Краснощекова Л.И., Громова O.A.

п

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ДЦП - детский церебральный паралич

СГ - спастическая гемиплегия

СД - спастическая диплегия

ААФ - атонически-астатическая форма

МКБ - международная классификация болезней

СОД - супероксиддисмутаза

ГП - глютатионпероксидаза

К - каталаза

На рубеже нового века медико-биологические науки достигли необычайно высоко уровня развития технологий и методов исследований функционирования организма на различных уровнях его существования. Лавинообразное появление новых фактов об этиологии, патогенезе, клинике заболеваний способствовали более глубокому пониманию истинной природы целого ряда заболеваний.

Учение о микроэлементах и микроэлементозах, заложенное в 20-е годы XX столетия величайшим ученым, биохимиком, философом и общественным деятелем В.И.Вернадским [22], а затем углубленно разработанная А.П.Виноградовым, А.П.Авцыным, А.А.Жаворонковым и другими [2,34], переживала неоднозначные периоды своего развития. В настоящее время не вызывает сомнения грандиозная роль микроэлементов в многообразных функциях организма. Проблема микроэлементов и загрязнения окружающей среды выдвинута как одно из перспективных и настоятельных в программе Национального института здравоохранения США [МТН, 1997]. Учение о микроэлементозах как состояниях, связанных с дисбалансом элементов в организме человека, тесно переплелось с трансформацией догматических представлений о природе целого ряда заболеваний. В последние годы нарастает поток информации о роли микроэлементного баланса для нормального формирования и функционирования ЦНС.

Актуальность проблемы изучения металлолигандного гомеостаза у детей с ДЦП определяется в первую очередь тем, что под термином «церебральные параличи» скрывается большая группа гетерогенных заболеваний нервной системы, этиология многих из них до сих пор остается невыясненной.

Количество детей, страдающих такой тяжелой патологией как ДЦП, в последние годы, по мнению ряда авторов, неуклонно растет. Популяционно-эпидемиологические исследования показывают, что в индустриально-развитых странах частота ДЦП составляет 2-2,5:1000 населения. При этом частота рождения детей с ДЦП с 1964 г. увеличилась за последние 35 лет с 0,4 больных на 1000 детского населения до 5,6-8,9 на 1000 в некоторых регионах нашей страны, т.е. в 22,3 раза [10,32,71]. Последние годы принесли определенные успехи в раскрытии как первичных, так и вторичных промежуточных биохимических дефектов, лежащих в основе гетерогенной группы заболеваний нервной системы, именуемых детскими церебральными параличами. По мнению Семеновой К.А. (1997) мировой опыт клинических, морфологических, биохимических и иммунологических исследований позволил отказаться от представлений о том, что ДЦП является результатом родовой травмы и включить в это понятие собственно родовую травму, нарушение мозгового кровообращения и асфиксию. Причиной ДЦП в 70-80% случаях служат различные инфекционные агенты, проникающие через плаценту и вызывающие воспалительные изменения в мозге плода [71]. Диагностика генетически-детерминированных биохимических дефектов, таких как пероксисомные болезни, болезни митохондрий и биэнергетики [32], сократило "безымянную массу детей с ДЦП" и позволило провести тонкую нозологическую дифференцировку, уточнить характер наследственного дефекта. Описание Аэак^а М,1997, Вгоас11еу 8.А.,1997 [108,123] химически индуцированных детских церебральных параличей, возникших в силу негативных экологических причин, выявляет роль факторов окружающей среды в развитии заболевания и дополняет биохимико-генетическую концепцию ДЦП, объемно освещает эту проблему с разных сторон. Подобно инфекционным агентам, химические вмешательства приводят к деструкции нервной ткани, нарушениям цитархитектоники мозга, формируют устойчивые биохимические отклонения. Возникающие вследствие этого различные патологические состояния, и особенно черепно-мозговая травма, являющаяся, по справедливому замечанию Семеновой К.А., «.лишь заключительным, хотя и тяжелейшим этапом в патогенезе ДЦП», закрепляют у новорожденного сформированный за время беременности негативный биохимический фон. [71] Тем не менее, биохимические и генетические исследования последних лет не позволяют выделить все виды биохимических отклонений при ДЦП, определить индивидуальную биохимическую конституцию ребенка и осмысленно на нее воздействовать.

Важным слагаемым биохимической конституции является собственно элементный состав человека, количественное содержание в организме макро-и микроэлементов [7,8,18].

Экспериментальные науки активно передают эстафету исследований клиницистам и уже появились единичные клинические работы, посвященные роли деформации металлолигандного гомеостаза в патологии ЦНС [8,22,23,28,29]. Так, исследования Жуковской Е.Д. (1983) [35], у детей с детским церебральным параличом (умерших от пневмонии) выявили увеличение в мозге (особенно в затылочной доле, мозжечке и зрительном бугре) содержания Си, Со и № и тенденцию к снижению концентрации их во внутренних органах при повышении содержания Са и Ыа. Нами не обнаружено работ, посвященных прижизненному и потому более своевременному изучению элементного гомеостаза у детей с ДЦП. Изучение элементного гомеостаза у детей с ДЦП до и после лечения церебролизином позволяет оценить способность препарата не только восполнять имеющийся дефицит микроэлементов, но и влиять на обмен нейроактивных элементов.

Цель научных исследований:

Выявить нарушения металлолигандного гомеостаза и активность ключевых антиокислительных ферментов у детей с различными формами церебрального паралича и оценить влияние церебролизина на элементный гомеостаз и активность металлоферментов.

Задачи научных исследований:

1. Установить особенности элементного гомеостаза у детей с ДЦП и у здоровых, выявить характерные дефицитные и избыточные состояния по 23 элементам (А1, Ав, Ве, В1, Са, Сс1, Со, Сг, Си, Ре, К, Ы, М§, Мп, Мо, N8, N1, Р, РЬ, 8е, 81, 8п, Т1, V, Ъп) по биосубстрату, в качестве которого взяты волосы детей.

2. Определить взаимосвязь элементного спектра и активности металлосодержащих и антиокислительных ферментов в крови.

3. Оценить влияние церебролизина на элементный профиль и антиокислительную активность металлосодержащих ферментов.

4. Определить прогностические критерии изменений элементного спектра для определенной формы и степени тяжести детского церебрального паралича.

Научная новизна исследования:

- Дана прижизненная характеристика содержания 23 микроэлементов в волосах детей, страдающих различными формами церебрального паралича: спастической диплегией, спастической гемиплегией и атонической формой.

- Выявлена структура отклонений элементного спектра, в ней преобладают дефицитарные состояния, преимущественно нейроактивных металлов (М§, Ре, Хп, Мп, Са, Бе). В структуре избыточных состояний ведущее место занимают нейротоксичные элементы (РЬ, Сс1, А1).

- Установлена общая направленность изменения содержания металлов у детей со спастическими формами ДЦП (высокая частота встречаемости дефицитов магния, цинка, железа, кальция). Дети с атонической формой ДЦП чаще имеют отклонения от нормы кобальта, кремния, цинка, кальция.

- Установлено, что дети раннего возраста, страдающие ДЦП, имеют более выраженную дисгармонию элементного гомеостаза.

- Выявлены особенности механизма воздействия церебролизина, корригирующего сдвиги элементного и антиоксидантного гомеостаза у детей с ДЦП.

- Установлены особенности элементного спектра, характерные для определенной формы и степени тяжести детского церебрального паралича.

Практическая значимость исследования

Разработаны рекомендации для оценки индивидуального элементного статуса организма при детском церебральном параличе; разработана рекомендация для проведения фармакологической коррекции и питания больных с различными формами детского церебрального паралича; установлены наиболее информативные изменения элементного гомеостаза, ведущие к формированию определенной формы и степени тяжести детского церебрального паралича, разработан комплекс исследования, способных работать в качестве чувствительного биомаркера окислительно-восстановительного баланса организма, а также объективно оценивать эффективность проводимой фармакотерапии.

Основные положения работы, выносимые на защиту.

1. Детский церебральный паралич - патология центральной нервной системы, в патогенезе которой принимают участие нарушения микроэлементного гомеостаза организма.

2. Церебролизин - нейропротектор, позволяющий не только восполнить имеющийся дефицит микроэлементов, но и влиять на обмен нейроактивных элементов и активность метал содержащих ферментов.

Внедрение в практику

По теме диссертации опубликованы 4 научные статьи. Результаты исследования внедрены в практику 3 объединенной детской клинической больницы, восстановительного центра по реабилитации детей с неврологической патологией.

Апробация работы

Результаты исследований доложены и обсуждены на областной научно-практической конференции неврологов (февраль 1999 года), областной научно-практической конференции детских врачей и детских неврологов (2000 год), научно-практической конференции педиатров и неврологов кафедр ИГМА и НИИ МиД (2000 год), общевузовской научной конференции ИГМА «Научные чтения».

ВЫВОДЫ

1. У детей с детским церебральным параличом имеются отклонения от нормы минимум по 2-м, максимум по 10 элементам. На долю дефицитарных состояний приходится 81%. Большая дисгармония элементного гомеостаза характерна для детей раннего возраста.

2. Наиболее частым нарушением металлолигандного гомеостаза у детей с детским церебральным параличом является дефицит нейроактивных элементов магния, кальция, железа, селена, цинка. Чаще всего встречается дефицит магния (54% случаев).

3. Избыток элементов у детей встречается гораздо реже (в 6,1% случаев), чем дефицит. В его структуре преобладают нейротоксичные элементы. Первое место среди избыточных элементов принадлежит свинцу (6%).

4. Клинические формы детского церебрального паралича имеют определенные особенности в изменениях металлолигандного гомеостаза. В структуре элементного спектра детей со спастическими формами высокая частота встречаемости дефицитов магния, цинка, железа, кальция. Элементный спектр детей с атонической формой детского церебрального паралича чаще затрагивает изменение кобальта, кремния, цинка, кальция.

5. На фоне лечения церебролизином у 62% детей наблюдаются статистически достоверные позитивные сдвиги неврологического статуса: уменьшение симптоматики со стороны черепно-мозговых нервов, расширение объема движений за счет нормализации мышечного тонуса, улучшение когнитивных функций, эмоционального статуса. Параллельно с улучшением неврологического статуса церебролизин корригирует элементный гомеостаз. Наиболее отчетливое действие проявляется в отношении железа, кальция, кобальта, цинка, магния (р<0,05).

6. Детский церебральный паралич является заболеванием, сопровождающимся высокой активностью антиокислительных ферментативных процессов. Дети с атонической формой церебрального паралича имеют более высокую активность в эритроцитах крови глютатионпероксидазы по сравнению с детьми, страдающими спастическими формами детского церебрального паралича. Церебролизин, в составе которого имеются собственные антиоксидантные валентности, достоверно изменяет активность супероксиддисмутазы, в меньшей степени - каталазы.

Практические рекомендации

1. Детям с ДЦП рекомендуется исследовать содержание металлов в волосах дня оценки микроэлементного профиля организма. Результаты исследования могут учитываться при составлении индивидуального питания детям с ДЦП.

2. Исследование активности антиоксидантных металсодержащих ферментов в крови у детей с ДЦП может применяться в качестве биомаркера антиоксидантного состояния организма, а также для объективной оценки эффективности проводимой терапии.

3. В терапии детей с ДЦП следует учитывать общие тенденции изменений элементного профиля больных с разными клиническими формами ДЦП.

4. Синергидную коррекцию металлолигандного гомеостаза может обеспечить совместное или последовательное назначение препаратов ноотропного ряда, в частности церебролизина, билобила и т.д. и донорства элементов для коррекции дефицитарных состояний с помощью моно- и полиэлементных препаратов.