Уровень гемоглобина 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.

Гемоглобин и ГЭБ при РС

Источник

Новости Императорского Колледжа Лондона.

Гемоглобин и ГЭБ при РС.

Уменьшение головного мозга при Рассеянном Склерозе (РС) связано с утратой белка крови.

Потеря протеина, который называется Гемоглобин, из поврежденных красных кровяных клеток может быть связана с усыханием мозга при РС.

Гемоглобин переносит железо и кислород в красных кровяных клетках по всему телу. Команда ученых из Императорского Колледжа Лондона (Imperial College London), результаты чьих ранних исследований (early-stage findings)  предложили лечение, которое понижает уровень Гемоглобина, что может замедлить прогрессирование болезни.

Это исследование, в котором участвовали 140 пациентов с вторично прогрессирующим РС, прошло только чистый обзор в новой публикации, Wellcome Open Research..

Профессор Чарльз Бэнгхэм (Professor Charles Bangham), который  является автором этого исследования в Департаменте Медицины Колледжа (Department of Medicine), сказал: «Это потрясающие, но ранние результаты. Если дальнейшие исследования их подтвердят, они смогут стать новыми методами лечения, и, надеюсь, в будущем предложат больше выбора пациентам».

В Великобритании РС болеют около 100 000 человек (Multiple sclerosis). Условия жизни влияют на состояние головного и спинного мозга, и на разрушение нервов.

Симптомы и тяжесть болезни широко варьируются у разных людей, но симптоматика часто включает в себя усталость, проблемы со зрением, мышечные спазмы и нарушения с подвижностью.

Вначале болезни пациенты обычно испытывают повторяющиеся симптомы заболевания, но они ухудшаются с каждым обострением.

Примерно у 65% пациентов со временем развивается более тяжелая форма заболевания, которая называется «вторично прогрессирующий РС». На этой стадии, которая обычно начинается примерно после 15 лет после установленного диагноза «РС», симптомы неуклонно ухудшаются, без периодов улучшения.

РС приводит клетки мозга к смерти. В среднем, при вторично прогрессирующем РС в год уменьшается около 0,3% клеток мозга.

Железо связано с повреждением мозга.

В прежних исследованиях было обнаружено, что большое количество железа скапливается вокруг кровеносных сосудов в мозге. Хотя этот элемент и является крайне важным для работы нашего организма, в большом количестве он токсичен, и ученые предположили, что это может вызывать гибель мозговых клеток при РС.

В  новом исследовании было предположено, что гемоглобин, который переносит железо и кислород в организме, может вызывать это повышение уровня железа.

Гемоглобин обычно содержится в красных кровяных клетках. Проведенные исследования предположили, что красные кровяные клетки у пациентов с РС являются, по неизвестным причинам, более нестабильными, чем в норме, и легко разрушаются.

Когда красные кровяные клетки разрушаются, они выделяют в кровяной поток гемоглобин. В норме, проникновение белка в мозг затем должно быть предотвращено «барьером» между кровяным потоком и мозгом. Но у пациентов с РС этот барьер, называемый гематоэнцефалическим барьером (ГЭБ), ослаблен, что позволяет гемоглобину проникать через него.

Исследование предполагает, что когда гемоглобин проникает в мозг, там он разрушается энзимом гем оксигеназой I (haem oxygenase I), который был обнаружен в больших количествах в мозге у пациентов с РС.

Разрушение гемоглобина вызывает высвобождение железа и проникновение его в мозг.

Профессор Бенгхем объясняет: «Железо выходит из гемоглобина, что может затем привести к клеточному разрушению и усыханию мозга, что мы можем видеть при вторично прогрессирующем РС».

Исследователи подчеркивают, что нет никаких диет, которые бы сократили уровень гемоглобина, и люди не должны удалять железо из своего рациона.

«Железо, поступающее в организм с пищей, не влияет на уровень того железа, которое накапливается в мозге. Это, скорее, уровень гемоглобина, чем железо, с чем надо разобраться. Железо жизненно необходимо организму, и не должно быть сокращено в питании», – сказал профессор Бенгхем.

В своем исследовании научные работники нашли, что у пациентов с РС был высокий уровень соединения, которое называется сыворотка лактата дигидрогеназы (serum lactate dehydrogenase), которая выделяется при разрушении красных кровяных клеток.

Надежда на новое лечение.

В этом исследовании были проанализированы образцы крови 140 пациентов со вторично прогрессирующим РС. Образцы крови для исследования собирались в течение двух лет. В крови искали, есть ли какие-либо белки, чей уровень превышает нормальный.

Также были проанализированы сканы мозга пациентов и образцы крови 20 здоровых добровольцев и 40 пациентов с другими заболеваниями, отличными от РС.

Было обнаружено, что уровни «свободного» гемоглобина в крови, который вышел из красных кровяных клеток крови, был значительно выше у пациентов с РС с наибольшей усушкой мозга.

Исследователи подсчитали, что 30%-ное увеличение количества свободного гемоглобина имеет результатом увеличение усушки мозга на 0,1%. Это могло вносить значительное противоречие в симптомы пациентов.

Профессор Бенгхем объясняет это тем, что исследования были непредсказуемы: «Мы были поражены результатами, и мы были удивлены явным эффектом воздействия гемоглобина на уменьшение мозга. За несколько лет это могло бы значительно повлиять на симптомы пациентов».

Он также добавил, что высокий уровень гемоглобина – не единственный фактор, который приводит к сжатию мозга, но может оказывать на это значительное влияние.

Современные испытания тестируют потенциальные виды лечения РС, которые могут убрать излишек железа. Профессор Бенгхем задается вопросом, будет ли это лучшим подходом.

«Искать способы удаления избыточного гемоглобина из крови может быть более эффективным, чем удаление избыточного железа. Есть лекарства, которые это делают, но, ни одно из них не использовалось при РС».

Кроме того, тестирование гемоглобина в крови не поможет. Это только могло бы показать, что есть уменьшение мозга, которое уже было бы видно на скане.

Исследование было проведено на тех пациентах, кто принимал участие в клиническом испытании, которое рассматривало эффект статинов на вторично прогрессирующий РС.

Испытание показало, что статины могут иметь благотворный эффект на уменьшение мозга, но это не означает, что здесь есть связь с уровнем гемоглобина, как сказал профессор Бенгхем.

«Мы все еще не уверены, как действуют статины, но, кажется, их действие полностью независимо от того, как гемоглобин запускает процесс усыхания мозга».

Исследователи сейчас работают над следующими стадиями, для подтверждения найденных результатов, и выяснения, какое лечение может справиться с высоким уровнем гемоглобина в крови.

Автор статьи: Кейт Вайтон (Kate Wighton).

Перевод Анны Боголюбовой.

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