Аннотация:
Цель исследования. Изучить у пациентов с фармакорезистентной эпилепсией (ФРЭ) маркеры дисфункции гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) – содержание VEGF в эндотелиоцитах капилляров мозга, TNF-α в ткани мозга и цитокиновый профиль в сыворотке крови.Материалы и методы. В исследование включены 30 пациентов с ФРЭ, которым проведена передняя темпоральная блок-резекция. Исследованы гистологические образцы головного мозга для оценки содержания VEGF и TNF-α; определена концентрация цитокинов в сыворотке крови.Результаты. В группе ФРЭ денситометрическая плотность клеток, экспрессирующих VEGF и содержание TNF-α в эпилептическом очаге, была выше, чем в контрольных группах (p < 0,001; p < 0,05). По сравнению с контролем в сыворотке крови пациентов с ФРЭ концентрация IL-2 (0,98 ± 0,28 против 2,80 ± 0,71 пг/мл; p < 0,001), IL-8 (14,04 ± 1,46 против 26,13 ± 3,80 пг/мл; p < 0,001) и EGF (43,72 ± 5,63 против 83,62 ± 24,06 пг/мл; p < 0,05) была статистически значимо ниже, а содержание TNF-α (33,09 ± 1,23 против 24,85 ± 1,32 пг/мл, p < 0,05), IL-4 (43,73 ± 2,57 против 32,37 ± 5,80 пг/мл, p < 0,05), IL-5 (43,73 ± 2,57 против 32,37 ± 5,80 пг/мл; p < 0,05), IL-7 (16,65 ± 3,07 против 8,13 ± 1,67 пг/мл; p < 0,05), GRO (growth-regulated protein) (3054,0 ± 200,8 против 1367,0 ± 187,3 пг/мл; p < 0,001), VEGF (316,10 ± 55,28 против 95,22 ± 15,78 пг/мл; p < 0,01) статистически значимо выше. Существенных различий по концентрации IL-1β, IL-1RA, IL-10 и IFN-γ между группами ФРЭ и контролем не установлено.Заключение. Исходя из изученного цитокинового профиля можно заключить, что у пациентов с ФРЭ отсутствует системное воспаление. Установленная гиперэкспрессия VEGF в головном мозге и увеличение концентрации его в крови в сочетании со снижением концентраций EGF в сыворотке крови и повышением GRO, а также провоспалительных факторов свидетельствует о повреждении ГЭБ. Высокое содержание TNF-α непосредственно в эпилептическом очаге свидетельствует о нейровоспалении, и в условиях дисфункции ГЭБ можно обнаружить повышенную концентрацию TNF-α в крови пациентов.
Aim. To study markers of blood-brain barrier dysfunction (BBB) in patients with pharmacoresistant epilepsy (PhRE) – the amount of VEGF in endotheliocytes of brain capillaries, TNF-α in brain tissue and cytokine profile in blood serum.Materials and methods. The study included 30 patients with PhRE who underwent anterior temporal bloc resection. Histological samples of the brain were examined to assess the amount of VEGF and TNF-α; the concentration of cytokines in the blood serum was determined.Results. In the PhRE group, the densitometric density of cells expressing VEGF and the amount of TNF-α in the epileptogenic focus were higher than in the control groups (p < 0.001; p < 0.05). Compared with the control, the serum concentrations of IL-2 (0.98 ± 0.28 pg/ml vs. 2.80 ± 0.71 pg/ml; p < 0.001), IL-8 (14.04 ± 1.46 pg/ml vs. 26.13 ± 3.80 pg/ml; p < 0.001) and EGF (43.72 ± 5.63 pg/ml vs. 83.62 ± 24.06 pg/ml; p < 0.05) were statistically significantly lower in the PhRE group, and the amount of TNF-α (33.09 ± 1.23 pg/ml vs. 24.85 ± 1.32 pg/ml, p < 0.05), IL-4 (43.73 ± 2.57 pg/ml vs. 32.37 ± 5.80 pg/ml, p < 0.05), IL-5 (43.73 ± 2.57 pg/ml vs. 32.37 ± 5.80 pg/ml; p < 0.05), IL-7 (16.65 ± 3.07 pg/ml vs. 8.13 ± 1.67 pg/ml; p < 0.05), GRO (growth-regulated protein) (3054.0 ± 200.8 pg/ml vs. 1367.0 ± 187.3 pg/ml; p < 0.001), VEGF (316.10 ± 55.28 pg/ml vs. 95.22 ± 15.78 pg/ml; p < 0.01) are statistically significantly higher. There were no significant differences in the concentration of IL-1β, IL-1RA, IL-10 and IFN-γ between the PhRE group and the control.Conclusion. Based on the studied cytokine profile, there is no systemic inflammation in patients with PhRE. The established overexpression of VEGF in the brain and an increase in its concentration in the blood, combined with a decrease in serum EGF concentrations and an increase in GRO, as well as pro-inflammatory factors, indicates damage to the BBB. A high amount of TNF-α in the epileptic focus indicates neuroinflammation, and an increased concentration of this marker can be found in the blood of patients with BBB dysfunction.
Ситовская Д.А. Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт им. проф. А.Л. Поленова – филиал ФГБУ «НМИЦ им. В.А. Алмазова»; Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации
Литовченко А.В. «Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН»
Бажанова Е.Д. «Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН»; «Научно-КЦ токсикологии имени академика С.Н. Голикова ФМБА России»; «Астраханский государственный университет»; «Научно-КЦ токсикологии имени академика С.Н. Голикова ФМБА России»
Скитева Е.Н. Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт им. проф. А.Л. Поленова – филиал ФГБУ «НМИЦ им. В.А. Алмазова»
Забродская Ю.М. Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт им. проф. А.Л. Поленова – филиал ФГБУ «НМИЦ им. В.А. Алмазова»; «Научно-КЦ токсикологии имени академика С.Н. Голикова ФМБА России»; «Научно-КЦ токсикологии имени академика С.Н. Голикова ФМБА России»; «Военно-медицинская академия им. С. М. Кирова»
Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт им. проф. А.Л. Поленова – филиал ФГБУ «НМИЦ им. В.А. Алмазова»
Polenov Neurosurgical Institute, Branch of Almazov National Medical Research Centre
Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации
Saint-Petersburg State Pediatric Medical University
«Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН»
Sechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry of the Russian Academy of Sciences
«Научно-КЦ токсикологии имени академика С.Н. Голикова ФМБА России»
Golikov Research Clinical Center of Toxicology under the Federal
«Астраханский государственный университет»
Medical Biological Agency
Astrakhan State University
«Научно-КЦ токсикологии имени академика С.Н. Голикова ФМБА России»
Golikov Research Clinical Center of Toxicology under the Federal
«Военно-медицинская академия им. С. М. Кирова»
Federal state educational government-financed institution of higher professional education Kirov military medical academy
Sitovskaia D.A. Polenov Neurosurgical Institute, Branch of Almazov National Medical Research Centre; Saint-Petersburg State Pediatric Medical University
Litovchenko A.V. Sechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry of the Russian Academy of Sciences
Bazhanova E.D. Sechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry of the Russian Academy of Sciences; Golikov Research Clinical Center of Toxicology under the Federal; Medical Biological Agency; Astrakhan State University; Golikov Research Clinical Center of Toxicology under the Federal
Skiteva E.N. Polenov Neurosurgical Institute, Branch of Almazov National Medical Research Centre
Zabrodskaya Y.M. Yu. M. Polenov Neurosurgical Institute, Branch of Almazov National Medical Research Centre; Golikov Research Clinical Center of Toxicology under the Federal; Golikov Research Clinical Center of Toxicology under the Federal; Federal state educational government-financed institution of higher professional education Kirov military medical academy
Cytokine profile in the peripheral blood and the brain in patients with focal drug-resistant epilepsy eng
Исследование цитокинового профиля в периферической крови и головном мозге у пациентов с фокальной фармакорезистентной эпилепсией
Текст визуальный электронный
Сеченовский вестник
Т. 12, № 4: Special Issue "Neurosurgery" P. 39-50
2021
эпилепсия
epilepsy
гематоэнцефалический барьер
blood-brain barrier
VEGF
VEGF
цитокины
cytokines
нейровоспаление
neuroinflammation
плотные контакты
tight junctions
Статья
НЕЙРОХИРУРГИЯ
616.853-092
Цель исследования. Изучить у пациентов с фармакорезистентной эпилепсией (ФРЭ) маркеры дисфункции гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) – содержание VEGF в эндотелиоцитах капилляров мозга, TNF-α в ткани мозга и цитокиновый профиль в сыворотке крови.Материалы и методы. В исследование включены 30 пациентов с ФРЭ, которым проведена передняя темпоральная блок-резекция. Исследованы гистологические образцы головного мозга для оценки содержания VEGF и TNF-α; определена концентрация цитокинов в сыворотке крови.Результаты. В группе ФРЭ денситометрическая плотность клеток, экспрессирующих VEGF и содержание TNF-α в эпилептическом очаге, была выше, чем в контрольных группах (p < 0,001; p < 0,05). По сравнению с контролем в сыворотке крови пациентов с ФРЭ концентрация IL-2 (0,98 ± 0,28 против 2,80 ± 0,71 пг/мл; p < 0,001), IL-8 (14,04 ± 1,46 против 26,13 ± 3,80 пг/мл; p < 0,001) и EGF (43,72 ± 5,63 против 83,62 ± 24,06 пг/мл; p < 0,05) была статистически значимо ниже, а содержание TNF-α (33,09 ± 1,23 против 24,85 ± 1,32 пг/мл, p < 0,05), IL-4 (43,73 ± 2,57 против 32,37 ± 5,80 пг/мл, p < 0,05), IL-5 (43,73 ± 2,57 против 32,37 ± 5,80 пг/мл; p < 0,05), IL-7 (16,65 ± 3,07 против 8,13 ± 1,67 пг/мл; p < 0,05), GRO (growth-regulated protein) (3054,0 ± 200,8 против 1367,0 ± 187,3 пг/мл; p < 0,001), VEGF (316,10 ± 55,28 против 95,22 ± 15,78 пг/мл; p < 0,01) статистически значимо выше. Существенных различий по концентрации IL-1β, IL-1RA, IL-10 и IFN-γ между группами ФРЭ и контролем не установлено.Заключение. Исходя из изученного цитокинового профиля можно заключить, что у пациентов с ФРЭ отсутствует системное воспаление. Установленная гиперэкспрессия VEGF в головном мозге и увеличение концентрации его в крови в сочетании со снижением концентраций EGF в сыворотке крови и повышением GRO, а также провоспалительных факторов свидетельствует о повреждении ГЭБ. Высокое содержание TNF-α непосредственно в эпилептическом очаге свидетельствует о нейровоспалении, и в условиях дисфункции ГЭБ можно обнаружить повышенную концентрацию TNF-α в крови пациентов.
Aim. To study markers of blood-brain barrier dysfunction (BBB) in patients with pharmacoresistant epilepsy (PhRE) – the amount of VEGF in endotheliocytes of brain capillaries, TNF-α in brain tissue and cytokine profile in blood serum.Materials and methods. The study included 30 patients with PhRE who underwent anterior temporal bloc resection. Histological samples of the brain were examined to assess the amount of VEGF and TNF-α; the concentration of cytokines in the blood serum was determined.Results. In the PhRE group, the densitometric density of cells expressing VEGF and the amount of TNF-α in the epileptogenic focus were higher than in the control groups (p < 0.001; p < 0.05). Compared with the control, the serum concentrations of IL-2 (0.98 ± 0.28 pg/ml vs. 2.80 ± 0.71 pg/ml; p < 0.001), IL-8 (14.04 ± 1.46 pg/ml vs. 26.13 ± 3.80 pg/ml; p < 0.001) and EGF (43.72 ± 5.63 pg/ml vs. 83.62 ± 24.06 pg/ml; p < 0.05) were statistically significantly lower in the PhRE group, and the amount of TNF-α (33.09 ± 1.23 pg/ml vs. 24.85 ± 1.32 pg/ml, p < 0.05), IL-4 (43.73 ± 2.57 pg/ml vs. 32.37 ± 5.80 pg/ml, p < 0.05), IL-5 (43.73 ± 2.57 pg/ml vs. 32.37 ± 5.80 pg/ml; p < 0.05), IL-7 (16.65 ± 3.07 pg/ml vs. 8.13 ± 1.67 pg/ml; p < 0.05), GRO (growth-regulated protein) (3054.0 ± 200.8 pg/ml vs. 1367.0 ± 187.3 pg/ml; p < 0.001), VEGF (316.10 ± 55.28 pg/ml vs. 95.22 ± 15.78 pg/ml; p < 0.01) are statistically significantly higher. There were no significant differences in the concentration of IL-1β, IL-1RA, IL-10 and IFN-γ between the PhRE group and the control.Conclusion. Based on the studied cytokine profile, there is no systemic inflammation in patients with PhRE. The established overexpression of VEGF in the brain and an increase in its concentration in the blood, combined with a decrease in serum EGF concentrations and an increase in GRO, as well as pro-inflammatory factors, indicates damage to the BBB. A high amount of TNF-α in the epileptic focus indicates neuroinflammation, and an increased concentration of this marker can be found in the blood of patients with BBB dysfunction.
Исследование цитокинов выполнено в рамках гранта РФФИ № 20-015-00127 и на оборудовании ЦКП ИЭФБ РАН. Иммуногистохимическое исследование проводилось в рамках Госзадания №121031000359-3 «Разработка новых подходов в диагностике медиобазальной фармакорезистентной эпилепсии на основе гистопротеомики эпилептических очагов».
The study of citokines was carried out within the framework of the RFBR grant № 20-015-00127 and on the equipment of the CCU of the IEFB RAS. Immunohistochemical study was performed within the framework State task No. 121031000359-3 "Development of new approaches in the diagnosis of mediobasal pharmacoresistant epilepsy based on histoproteomics of epileptic foci".