МОНИТОРИНГ ИССЛЕДОВАНИЯ МАРКЕРОВ, ПОВРЕЖДЕНИЯ МОЗГА БЕЛКА S-100 И НЕЙРОСПЕЦИФИЧЕСКОЙ ЕНОЛАЗЫ (NSE) ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОГНОЗА И ТЕЧЕНИЯ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМЫ

УДК 617.51-001-036-036.8:616.831-001-078

С.Н. Ералина, Е.Л. Исмаилов, К.Б. Манкараев

Кафедра анестезиологии и реаниматологии с курсом скорой неотложной помощи

ИПО КазНМУ имени С.Д. Асфендиярова

Определение маркеров повреждения мозга белка S-100 и нейроспецифической енолазы (NSE) подтверждает степень повреждения мозга и определяет прогноз для больных с ЧМТ. Раннее применение нейропротектора церобролизина улучшает прогноз и выживаемость больных с ЧМТ.

Ключевые слова: ЧМТ – черепно-мозговая травма, ОНМК – острое нарушение мозгового кровообращения, неврология, травма, интенсивная терапия, мониторинг.

Черепно-мозговая травма (ЧМТ) является одной из актуальных и социально значимых проблем здравоохранения. В последние десятилетия значительные изменения претерпела клиника повреждений, черепа и головного мозга, появились новые диагностические (магнитно-резонансная томография, рентгеновская компьютерная томография и др.) и лечебные возможности в нейрохирургии, неврологии, интенсивной терапии и реабилитации.

Появление методов прямой неинвазивной визуализации внутричерепного содержимого открыло принципиально новые возможности точного знания субстрата повреждения и реакций мозга на него, их динамики, объективного контроля над клиническим течением ЧМТ, влиянием различных лекарственных средств и качеством хирургического лечения. Одновременно увеличились возможности восстановительного лечения и предупреждения необратимых поражений мозга при тяжелой ЧМТ (1,2,3). Однако до настоящего времени, диагноз ЧМТ, отвечающий задачам построения прогноза комплексного патогенитически обоснованного  лечения, является сложным особенно в оценке степени повреждения головного мозга. Нет достаточно точных методов подтверждающих гибель нейронов, способности мозга к регенерации нервных клеток, которые могли бы дать точную оценку и определить направленность усилий лечебных мероприятий для восстановления центральной нервной системы при ЧМТ.

Одной из стратегий интенсивной терапии лечения ЧМТ является ранняя коррекция первичных поражений мозга и ранняя идентификация возможных вторичных изменений, их предотвращение и лечение. Эта стратегия характеризуется, как «нейропротекция», которая достоверно должна указать на степень повреждения мозга и ее восстановление в процесс интенсивной терапии. Где же тот достоверный маркер поражения нейронов, который бы выявил степень повреждения нейронов, определил бы направленность лечебных мероприятий, контроль и эффективность лечения? Экспериментальные работы в области изучения степени повреждения нейронов ведутся с середины прошлого века. И только в последнее десятилетие этого столетия определены диагностические прогностические маркеры при тяжелых церебральных нарушениях.

Подавляющее большинство нейронов формируются в процессе эмбрионального развития, мозг взрослых частично сохраняет способность к нейрогенезу – образованию новых нейронов из нейрональных стволовых клеток. Доказано, что при тяжелых церебральных нарушениях, ЧМТ, нейродегенеративных заболеваниях, а также нейропатиях различного генеза контролируют и стимулируют направленный рост аксонов нейротропины, которые играют существенную роль в выживаемости и реабилитации больных.

На современном этапе нейромаркерами , которые рекомендуют использовать для оценки степени повреждения нервной ткани, являются белок семейства S-100 и нейроспецифическаяенолаза (NSE) которые определяют в сыворотке крови. Белок S-100 продуцируется преимущественно астроцитами мозга и является маркером активации астроглии. Показано, что S-100 проявляет нейротрофическую активность при физиологическоцй концентрации (менее 105 нг/мл) и нейротоксическую активность при высоких концентрациях. Повышенные показатели S-100 обнаруживаются у пациентов с травматическими повреждениями головного мозга в течении всего периода повреждения. При субарахноидальных кровотечениях и инсультах рост S-100 начинается в период первых 8 часов и сохраняется повышенным в течение 72-х часов. Уровень повышения S-100 выше 300 нг/мл ассоциирован с неблагоприятным течением заболевания. Травматические повреждения мозга сопровождаются ростом уровня S-100 в сыворотке крови и спино-мозговой жидкости. Рост S-100 более 1500 нг/мл после остановки сердца с последующей реанимацией отражает высокий риск тяжелых неврологических последствий. Чувствительность теста S-100 составляет 96,5-100%. При отсутствии результата повреждения на томографии, предсказательная ценность наличия S-100, отражает повреждения мозга в 99-100%.

Другим маркерам повреждения мозга является нейроспецифическаяенелоза (в норме 0-12 нг/мл). Енолоза (NSE) – цитоплазматический гликолитический фермент, присутствующий в клетках нейроэктодермального происхождения, в нейронах головного мозга и периферической нервной ткани.

Уровни нейроспецифичных белков S-100 и енолазы, хорошо коррелируются с результатами лечения у подавляющего числа больных с ЧМТ и гемморагическим инсультом. При положительном клиническом улечшении концентрации S-100 и енолазы (NSE) снижаются, а при прогрессировании процесс, напротив, увеличиваются.

Цель исследования – оценка возможности использования маркеров повреждения мозга: белка S-100 и нейроспецифическойенолазы (NSE) для определения прогноза больных с черепно-мозговой травмой и контроля эффективности нейропротективной терапии.

Материалы и методы

Основной контингент наблюдаемых лиц составили больные, получившие ЧМТ в результате ДТП, бытовой травмы черепа, высотной травмы, а также огнестрельного повреждения черепа. Распределение больных по возрасту представлено в таблице 1.

Таблица 1 — Распределение больных с черепно-мозговой травмой по возрасту и полу

Все больные, поступившие в интенсивную терапию в результате ЧМТ, были в состоянии комы, в фазе глубокой клинической декомпенсации (Таблица 2). Кома 1 (умеренная) полное выключение сознания, сохранена реакция на боль, глаза не открывает, сохранены сухожильные рефлексы, нет грубых витальных нарушений. Кома 2 (глубокая) – отсутствие реакции  на внешние раздражители, снижение или отсутствие сухожильных рефлексов, сохранены, но нарушены спонтанное дыхание и сердечно-сосудистая деятельность. Кома 3 (запредельная) – двухсторонний мидриаз, диффузная мышечная атония, арефлексия, критические показатели витальных функции.

Таблица 2 — Нарушение сознания и глубина комы в баллах по шкале Глазго

Все пациенты проходили стандатное предоперационное обследование, включающее изучение состояния гемодинамики, лабороторное обследование и компьютерную томографию.

Всем больным при поступлении были взяты анализы крови на белок семейства S-100 и нейроспецифическую енолазу (NSE). NSEопределяли с использованием аппарата РидерStatFax-2010 (AVERENESSTechnology, США), белокS-100, прибором Ридер MendrauMV-12A с использованием набора CANAg (Германия). Определение нейромаркеров проводились в «Центре лабораторных исследованийSBSmed» города Алматы. По данным лаборатории нормальные показатели енолазы составляют 0-12,0 нг/мл; S-100 до 90 нг/мл.

Таблица 3 — Распределение больных по характеру черепно-мозговой травмы (данные КТ) из них количество прооперированных больных

Все больные с ЧМТ были на искусственной вентиляции легких в режиме умеренной гипервентиляции с контролем газового состава крови, так как гипокапния может обусловить дополнительное сужение церебральных сосудов, и усугубить ишемию мозга, а также при соответствующей гемодинамической поддержке.

Хирургическое вмешательство при ЧМТ, как фрагмент комплексного лечения было направлено на устранение сдавления мозга гематомой, гидромой, вдавленными переломами, нарастающим  объемным формированием очага ушиба и размозжением мозговой ткани, нарастающим повышением внутримозгового давления. Декомпрессия мозга достигалась удалением гематомы, мозгового детрита, проведением вентикулопункции или наложением вентикулярного дренажа, а при нарастающем отеке – созданием наружной декомпрессии с обязательной пластикой твердой мозговой оболочки. При нарастающей внутренней гидроцефалии проводили вентрипкцию и вентрикулярный дренаж.

Для обеспечения нейрометаболической защиты головного мозга больным с тяжелой черепно-мозговой травмой в программу интенсивной терапии была включена нейропротекция большими дозами Церебролизина (EverNeuroPharma, Австрия). В ряде исследований (10,11,12,13,14,15) показана высокая нейротрофическая активность Церебролизина при тяжелых ишемических и геморрагических инсультах, а также при черепно-мозговых травмах.

В нашей работе мы применяли методику проведения нейрометаболической терапии с введением больших доз церебролизина (от 50,0-100,0 мл в сутки). В первые 3-е суток препарат вводили по 50,0 мл на 100 мл физиологического раствора в/в капельно. Последующие 3-е суток дозы церебролизина колебались от 30 до 50 мл на 100 мл физиологического раствора в зависимости от показателей нейромаркеровS-100 и енолазы. С 6-х по 12-е сутки доза введения церебролизина составляла от 20 до 30 мл.

Результаты исследования.

В таблице 4 представлены уровни нейромаркеров в крови больных, умерших в первые сутки после черепно-мозговой травмы при операциях вскрытия и дренирования внутримозговых гематом.

Таблица  4  —  Уровень нейроспецифической енолазы (NSE) и S-100 у больных, умерших впервые сутки после черепно-мозговой травмы

Острая гипоксия мозга при тяжелой черепно-мозговой травме неизбежно приводят к повреждению нейронов и нарушению целостности гемато-энцефалического барьера, что сопровождается появлением в плазме крови высокой концентрации нейромаркеров. Так как NSEи S-100 белок обладают высокой специфичностью, они явились показателем наличия тяжелого неврологического дефицита. Надо отметить, при назначении высоких доз церебролизина впервые 72 часа положительная клиническая симптоматика сопровождалась положительной динамикой на компьютерной томографии и снижением уровня нейромаркеров.

Улучшение неврологического статуса сопроваждалось восстановлением функций жизненно-важных органов, стабилизацией гемодинамики, переходом  на самостоятельное дыхание на фоне восстановительного сознания. Лаборатрный мониторинг определения S-100 и нейроспецифическойенолазы, как маркеров повреждения мозга, показал снижение показателей S-100 и енолазы в 2-3 раза от исходно высоких величин (таблица 5).

Таблица 5 — Динамика изменений нейроспецифическойэнолазы и белка S-100 на фоне лечения Церебролизином

Как видно из таблицы, отмечается явное снижение показателей нейромаркеров повреждения мозга на фоне нейропротекции церебролизином, достоверно различимое на шестые и двенадцаиые сутки.

По данным наших исследований, в процессе интенсивной терапии у 5-ти больных, с высокими показателями нейромаркеров (S-100 до 500,0 нг/л и NSEдо 20,4) на 3-де сутки произошел летальный исход.

На 5-6 сутки 19 больных в стабильном состоянии были переведены в профильное нейрохирургическое отделение для продолжения лечения с рекомендациями внутривенного введения церебролизина в течение 14 дней.

У 7 больных, находившихся в интенсивной терапии, продолжалась интенсивная терапия с включением церебролизина, в дозе 20,0 мл в сутки. При этом улучшение клинического состояния и стабилизация неврологической симптоматики сопроваждалось снижением нейромаркеров.

Таким образом, проведенные нами исследования позволяют прийти к следующему заключению:

1. Определение маркера повреждения мозга – нейроспецифического белка S-100 и цитоплазмического гликолитического фермента енолазы (NSE) в плазме крови, подтверждает степень повреждения нейронов и является информативным показателем наличия неврологического дефицита у больных с тяжелой черепно-мозговой травмой.
2. Увеличение маркеров повреждения белка S-100 и NSE в 2-3 раза, является прогностическим неблагоприятным признаком повреждения мозга, уровень NSE=35-40 нг/л и S-100=300-350 нг/л являются показателями критического повреждения мозга.
3. Раннее включение нейропротекции препаратом церебролизин в комплексную терапию больных с тяжелой черепно-мозговой травмой, улучшает прогноз и выживаемость больных.