Гемоглобин при рассеянном склерозе

Утечка гемоглобина из поврежденных красных кровяных клеток может быть связана с сокращением мозга при рассеянном склерозе, заявили ученые Имперского колледжа Лондона.  Британские исследователи говорят, что результаты показывают, как более низкие уровни гемоглобина способны замедлить прогрессирование заболевания.

В исследовании, проведенном командой во главе с Charles Bangham,  участвовали 140 человек с развитой формой заболевания, называемой вторичный прогрессирующий рассеянный склероз.  Bangham сказал: «Это захватывающие, но предварительные результаты. Если дальнейшие эксперименты подтвердят их, это может предложить новые пути лечения в будущем».

Рассеянный склерозом страдают  миллионы человек по всему миру, когда пожизненное состояние влияет на мозг, а симптомы и тяжесть заболевания широко варьируются от человека к человеку, но часто включают усталость, проблемы со зрением, мышечные спазмы и ограниченную подвижность. Около 65 процентов пациентов, в конечном итоге, получают более тяжелую форму болезни, которая называется вторичный прогрессирующий рассеянный склероз.

Предыдущие исследования обнаружили большое количество железа, которое осаждается вокруг кровеносных сосудов в головном мозге. Хотя элемент имеет решающее значение для нашего организма, он является токсичным в высоких уровнях и ученые предположили, что это может вызвать гибель клеток мозга при РС.

В новом изучении, исследователи предположили, что гемоглобин, который переносит железо и кислород по телу, может быть ответственным за эти высокие уровни железа. Гемоглобин содержится в эритроцитах и как показали предыдущие исследования, красные клетки крови у больных с рассеянным склерозом  более хрупкие, чем обычно и легко разрушаются.

Когда эритроциты разрушаются, они выпускают гемоглобин в кровоток. Как правило, белок не должен попасть  в мозг из-за барьера между кровотоком и мозгом. Однако у пациентов  с РС этот «контрольно-пропускной пункт» —  гематоэнцефалический барьер ослаблен, что позволяет гемоглобину проникнуть через него.

Ученые предполагают, что когда гемоглобин поступает в мозг он расщепляется ферментом под названием гем оксигеназы I, уровни которого высоки у пациентов с рассеянным склерозом. Разрушение гемоглобина позволяет железа попадать в мозг и накапливаться.  Bangham объяснил: «Железо из гемоглобина может привести к повреждению клеток мозга и его усадке, что мы видим во вторичном прогрессирующем РС».

Исследователи подчеркивают, что пока не следует применять никаких диетических методов для снижения уровня гемоглобина, и люди не должны удалять железо из своего рациона.

«Железо в продуктах питания не оказывает никакого влияния на уровни железа, которое накапливается в головном мозге. Железо является жизненно важным для организма, и оно не должно быть уменьшено в рационе питания», отметили авторы.

Кроме того, в ходе исследования, ученые обнаружили, что пациенты с РС имели высокие уровни соединения, под названием сывороточная лактатдегидрогеназа, которое высвобождается при разрушении эритроцитов.

В ходе исследования ученые проанализировали образцы крови от 140 пациентов с вторичным прогрессирующим РС. Они также проанализировали мозговые сканы пациентов, и взяли образцы крови у 20 здоровых людей и 40 пациентов с другими заболеваниями. Они нашли, что уровень в крови «свободного» гемоглобина — гемоглобина, который ускользнул из красных кровяных клеток был значительно выше у больных рассеянным склерозом с наибольшим количеством сокращения мозга.

Исследователи подсчитали, что 30-процентное увеличение свободных уровней гемоглобина привело к увеличению скорости усадки мозга на 0,1 процент, что может быть существенным для симптомов.

Профессор Bangham пояснил, что высокие уровни гемоглобина не являются единственным фактором, ведущим к усадке мозга, но могут быть существенным фактором. Британцы проводят дальнейшие эксперименты с целью подтверждения результатов и изучения методов снижения высоких уровней гемоглобина в крови.

Zivadinov et al. / Neuroradiology 2018

Американские ученые изучили распределение железа в сером веществе головного мозга пациентов с рассеянным склерозом и выяснили, что большее количество осложнений при заболевании ассоциируется с его высоким содержанием в базальных ядрах и низким — в таламусе. В статье, опубликованной в журнале Neuroradiology, сообщается, что такая особенность характерна для неповрежденных тканей мозга пациентов и может служить эффективным методом диагностики заболевания.

Патогенез рассеянного склероза включает в себя разрушение миелиновой оболочки нервных волокон головного и спинного мозга. В результате этого у больного могут возникнуть самые разные неврологические симптомы. Причины развития рассеянного склероза (первые симптомы могут появиться уже в подростковом возрасте) могут быть как генетическими, так и включать инфекционные и неинфекционные факторы риска: к примеру, курение, высокий уровень стресса и даже место проживания.

Среди биомаркеров рассеянного склероза выделяют следы железа в поврежденных волокнах белого вещества головного мозга: его следы обнаруживаются как при анализе МРТ-снимков головного мозга живых пациентов, так и при аутопсии. Железо обнаруживают и в здоровых тканях, а помимо белого вещества биомаркеры могут встречаться и в сером веществе головного мозга. Тем не менее, о роли скопления железа в головном мозге известно достаточно мало: в частности, неизвестно, как на развитие заболевания влияет скопление железа в сером веществе головного мозга.

Изучить это решила группа ученых под руководством Роберта Живадинова (Robert Zivadinov) из Школы медицинских и биомедицинских исследований Университета штата Нью-Йорк в Буффало. В их исследовании приняли участие 600 человек с диагностированным рассеянным склерозом, а также 250 здоровых человек в контрольной группе, подобранных по возрасту и полу. 

Для того, чтобы рассчитать уровень железа в сером веществе участников, ученые провели картирование его количественной восприимчивости (англ. quantitative susceptibility mapping). Этот метод позволяет рассчитать магнитную восприимчивость содержащихся в тканях головного мозга веществ (в частности, железа, обладающего очень высокой восприимчивостью) — отношение их намагниченности к воздействию внешнего магнитного поля сканера. 

Ученые выяснили, что, по сравнению с контрольной группой, у пациентов с рассеянным склерозом наблюдается повышенная (p < 0,01) магнитная восприимчивость серого вещества в базальных ядрах (они обеспечивают работу двигательных и вегетативных функций организма) и пониженная — в области таламуса (p < 0,01).

Кроме того, исследователи выяснили, что пониженная магнитная восприимчивость серого вещества в таламусе была связана с большей продолжительностью заболевания и обширной симптоматикой, в то время как повышенная восприимчивость бледных шаров (входит в базальные ядра) — к большему количеству неврологических нарушений.

Стоит отметить, что изученные ткани были здоровыми. Это говорит в пользу того, что уровень железа в определенных зонах мозга пациентов с рассеянным склерозом может указать на протекание заболевания и предсказать появление нарушений даже без физиологических нарушений ткани. Авторы работы отмечают, что в будущем необходимо провести долгосрочное исследование, которое бы указало на изменение уровня железа в мозге больного с течением времени.

Ученые не только изучают причины развития рассеянного склероза, но и ищут эффективные пути его лечения. К примеру, два года назад медикам удалось замедлить повреждение нервов пациентов при помощи противосудорожных препаратов, а осенью прошлого года обнаружили, что рассеянный склероз можно лечить, таргетируя олигодендроциты — клетки ЦНС, которые отвечают за производство миелина.

Елизавета Ивтушок 

Рассеянный склероз – заболевание, при котором иммунная система человека разрушает специальную оболочку отростков нервных клеток. Это нарушает проведение нервных импульсов в головном и спинном мозге, в связи с чем слабеют руки и ноги, ухудшается зрение, появляется головокружение и др.

Заболевание в 2 раза чаще развивается у женщин, чем у мужчин. Первые признаки болезни проявляются в возрасте от 20 до 40 лет. Симптомырассеянного склероза постепенно усиливаются, приводя к глубокой инвалидности. При этом чередуются периоды улучшения и ухудшения состояния больных. Иногда рассеянный склероз сложно диагностировать, особенно на ранних стадиях. Лечениенаправлено на снижение выраженности проявлений болезни. Методов лечения, позволяющих достичь полного выздоровления, не существует.

Синонимы русские

Множественный склероз.

Синонимы английские

Multiple sclerosis, disseminated sclerosis, encephalomyelitis disseminate.

Симптомы

• Снижение остроты зрения, двоение в глазах. Иногда появляются боли при движении глаз.
• Снижение силы мышц. Может возникать в одной руке или ноге, затем распространяться на противоположную сторону.
• Онемение, покалывание в туловище, руках, ногах.
• Нарушение координации, равновесия, головокружение.
• Недержание или задержка мочи, стула.
• Дрожание в руках или ногах.
• Общая утомляемость, слабость.
• Снижение памяти, внимания.

Общая информация о заболевании

Рассеянный склероз является одной из причин глубокой инвалидности людей молодого и среднего возраста. Он возникает в результате разрушения оболочки отростков нервных клеток, которая называется миелин. Миелин способствует изоляции нервных волокон. При повреждении его структуры передача нервных импульсов в головном и спинном мозге блокируется либо существенно нарушается, вызывая проявления заболевания. Разрушение этой оболочки происходит при воздействии на нее клеток иммунной системы организма. Существуют теории, согласно которым заболевание развивается преимущественно у людей, имеющих дефекты в работе иммунной системы. При воздействии на организм человека определенных инфекций клетки иммунитета не только начинают уничтожать возбудителя данной инфекции, но и оказывают повреждающее действие на собственные нервные клетки, разрушая их оболочку. В головном и спинном мозге образуются множественные очаги рассеянного склероза. Такие участки мозга не могут нормально функционировать, что и приводит к заболеванию.

В течении болезни отмечаются эпизоды значительного улучшения состояния, так называемые ремиссии. Симптомызаболевания ослабевают или исчезают вообще, и это позволяет пациентам на некоторое время вернуться к нормальному образу жизни. Наблюдаются также и обострения рассеянного склероза, когда проявления болезни могут значительно усиливаться.

Один из факторов, отрицательно влияющих на состояние больных, – повышение температуры тела. При рассеянном склерозе даже горячая ванна может вызвать усиление слабости в руке или ноге. Это происходит из-за того, что проведение нервных импульсов по поврежденным отросткам нервных клеток ухудшается при повышении температуры.

Со временем заболевание прогрессирует.

Среди факторов, вызывающих рассеянный склероз, можно выделить:

• генетические факторы – предрасположенность к заболеванию передается по наследству;
• инфекции головного и спинного мозга.

Учеными было выявлено, что рассеянный склероз чаще встречается в странах с умеренным и холодным климатом, в странах с жарким климатом заболеваемость ниже.

Кто в группе риска?

• Лица, чьи близкие родственники страдаюли рассеянным склерозом.
• Женщины.
• Лица в возрасте от 20 до 40 лет.
• Больные инфекционными заболеваниями.
• Проживающие в странах с умеренным и холодным климатом.

Диагностика

Диагностикарассеянного склероза основана на выявлении характерных проявлений заболевания и исключении болезней, имеющих схожие симптомы. Важную роль при этом играет магнитно-резонансная томография головного и спинного мозга, позволяющая получить изображения внутренних структур организма. При рассеянном склерозе на томограмме мозга обнаруживают множественные очаги повреждения мозгового вещества (хотя они могут быть вызваны и другими заболеваниями).

Для уточнения диагноза проводят лабораторные исследования.

• Диагностикарассеянного склероза (изоэлектрофокусирование олигоклонального IgG в ликворе и сыворотке). Ликвор омывает головной и спинной мозг. При рассеянном склерозе в нем выявляют олигоклональный иммуноглобулин G, что свидетельствует о воздействии иммунной системы на головной мозг. Иммуноглобулины возникают в ответ на воздействие инфекций. Соответственно, обнаружение данного вида иммуноглобулина в сыворотке крови говорит о действии иммунной системы против собственных клеток.

• Общий анализ крови (без лейкоцитарной формулы и СОЭ). Повышение количества лейкоцитов в крови, скорости оседания эритроцитов свидетельствует о воспалительном процессе (рассеянный склероз может развиваться при воздействии на организм инфекций).
• Анализ ликвора на белок, глюкозу – изменение данных показателей наблюдается при заболеваниях головного и спинного мозга.

Дополнительные исследования

• Метод вызванных потенциалов основан на изучении электрических реакций головного и спинного мозга в ответ на раздражение мышц рук, ног, туловища, глаз, органов слуха. Это позволяет измерить скорость распространения нервных импульсов, оценить сохранность проведения сигналов по нервным окончаниям.

Лечение

Лечениерассеянного склероза заключается в снижении выраженности имеющихся симптомов, достижении стабильного состояния больных в периодах между обострениями заболевания.

Методов, позволяющих достичь полного излечения, не существует.

Применяются препараты гормонов коры надпочечников (кортикостероиды). Они способствуют уменьшению воспаления в очагах поражения головного и спинного мозга. Также используются различные препараты, снижающие активность иммунной системы человека, – этим замедляется разрушение оболочки нервных окончаний.

Кроме того, существует множество препаратов для лечения отдельных симптомов рассеянного склероза.

Профилактика

Профилактики рассеянного склероза не существует. При уже возникшем заболевании необходимо предотвратить обострение болезни. Для этого следует избегать перенапряжений, стрессов, горячие ванн, так как повышение температуры тела приводит к усилению симптомов. В некоторых случаях применяется лекарственная профилактика обострений заболевания.

Рекомендуемые анализы

• Диагностика рассеянного склероза (изоэлектрофокусирование олигоклонального IgG в ликворе и сыворотке)
• Общий анализ крови
• Белок общий в ликворе
• Глюкоза в ликворе