Способ оценки степени дегенерации в процессе ремоделирования нервной ткани у больных с осложненной травмой шейного отдела позвоночника

Авторы патента:

G01N33/53 - иммунологический анализ, анализ биоспецифического связывания, материалы для этого (препараты для терапевтических целей, содержащие антигены или антитела,A61K; гептены вообще, см. соответствующие рубрики в классе C07; пептиды, например протеины, вообще C07K)

Владельцы патента RU 2484476:

Ульянов Владимир Юрьевич (RU)

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и может быть использовано для оценки степени дегенерации нервной ткани. Для этого на каждые 7-е сутки с момента выполнения хирургического вмешательства определяют количественные значения уровня содержания TNF_α, интерлейкинов IL1, IL4, IL6, IL10, матриксных металлопротеиназ ММР-2 и ММР-9, антинейронального иммуноглобулина анти-MAG, фосфорилированного нейрофиламента pNF-H, основного белка миелина МВР, тканевого ингибитора металлопротеиназ TIMP-1. Считают коэффициент повреждения нервной ткани $K_{п} = - \frac{M M P - 2 + M M P - 9}{T I M P - 1} \cdot \sqrt{p N F - H}$ коэффициент восстановления нервной ткани $K_{в} = + \frac{M B P}{а н т и - M A G}$ и поправочный коэффициент смешанной антагонистической реакции $K_{M A R S} = \frac{I L 1 + I L 6}{I L 4 + I L 10} \cdot \sqrt{T N F_{α}}$ Оценивают полученные значения коэффициентов и по их суммарному значению ΣК_п+К_в-K_MARS судят о степени дегенерации в процессе ремоделирования нервной ткани: при значениях от -0,1 до -50,0 - слабо выраженный процесс дегенерации нервной ткани, при значениях от -50,1 до -100,0 - умеренно выраженный процесс дегенерации нервной ткани, при значениях от -100,1 и ниже - резко выраженная дегенерация нервной ткани. Изобретение повышает объективность оценки степени дегенерации в процессе ремоделирования нервной ткани у больных с осложненной травмой шейного отдела позвоночника, что позволяет корректировать тактику лечения. 1 пр.

Изобретение относится к медицине, в частности к клинической лабораторной диагностике и патологической физиологии и может быть использовано при оценке динамики процессов локального повреждения и формирования нервной ткани в спинном мозге при травматических повреждениях шейного отдела позвоночника, в большинстве случаев - на уровне кранио-вертебрального перехода.

Известен способ оценки регенерации поврежденного нерва [авторское свидетельство SU на изобретение №1174015] путем вызывания болезненности при поколачивании иннервируемой области. При его осуществлении надавливают на мышцу, иннервируемую пораженным нервом. При наличии болезненности вводят анестезирующее лекарственное средство в область ствола поврежденного нерва и судят о начале регенерации нерва по исчезновению болевой реакции от сдавливания мышцы.

Известны также способы оценки регенерации поврежденного нерва [авторское свидетельство SU на изобретение №1232209]. При осуществлении данных способов производят наложение электродов на дистальный и проксимальный участки поврежденного нерва. Затем периодически раздражают нерв электрическими импульсами и регистрируют потенциалы с электродов. При появлении вызванного ответа судят о регенерации поврежденного нерва.

Все вышеперечисленные способы предназначены для оценки наличия регенерации только периферических нервов и не позволяют всесторонне оценивать процесс ремоделирования нервной ткани в спинном мозге с выделением степени повреждения.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является способ оценки регенерации поврежденного нерва [патент RU на изобретение №2117443]. При осуществлении данных способов производят наложение электродов на дистальный и проксимальный участки поврежденного нерва. Затем периодически раздражают нерв электрическими импульсами и регистрируют потенциалы с электродов. При наличии мышечного потенциала судят о факте, а по его величине - о степени регенерации нервного ствола.

Однако данный способ является более инвазивным в сравнении с общепринятыми лабораторными методами взятия и исследования образцов биологических материалов.

Задачей заявляемого изобретения является повышение объективности оценки степени дегенерации в процессе ремоделирования нервной ткани у больных с осложненной травмой шейного отдела позвоночника при увеличении чувствительности и специфичности заявляемого способа.

Сущность заявляемого изобретения характеризуется тем, что в способе оценки дегенерации в процессе ремоделирования нервной ткани у больных с осложненной травмой шейного отдела позвоночника на каждые 7-е сутки с момента выполнения хирургического вмешательства производят забор крови, готовят образцы сыворотки крови, осуществляют исследование сыворотки крови с помощью иммуноферментного анализа, при этом определяют количественные значения уровня содержания фактора некроза опухоли TNF_α, интерлейкинов IL1, IL4, IL6, IL10, матриксных металлопротеиназ ММР-2 и ММР-9, антинейронального иммуноглобулина анти-MAG, фосфорилированного нейрофиламента pNF-H, основного белка миелина МВР, тканевого ингибитора металлопротеиназ TIMP-1, считают коэффициент повреждения нервной ткани $K_{п} = - \frac{M M P - 2 + M M P - 9}{T I M P - 1} \cdot \sqrt{p N F - H}$ , коэффициент восстановления нервной ткани $K_{в} = + \frac{M B P}{а н т и - M A G}$ и поправочный коэффициент смешанной антагонистической реакции $K_{M A R S} = \frac{I L 1 + I L 6}{I L 4 + I L 10} \cdot \sqrt{T N F_{α}}$ , оценивают полученные значения коэффициентов и по их суммарному значению ΣК_п+К_в-K_MARS судят о степени ремоделирования поврежденной нервной ткани: при значениях от -0,1 до -50,0 - слабо выраженный процесс дегенерации нервной ткани, при значениях от -50,1 до -100,0 - умеренно выраженный процесс дегенерации нервной ткани, при значениях от -100,1 и ниже - резко выраженная дегенерация нервной ткани.

Технический результат заявляемого изобретения

Заявляемый способ позволяет повысить объективность оценки степени дегенерации в процессе ремоделирования нервной ткани за счет использования в качестве маркеров повреждения и восстановления вещества спинного мозга достоверных количественных клинико-лабораторных критериев, а именно уровней содержания в сыворотке крови показателей, влияющих на процесс дегенерации и регенерации нервной ткани. Учет при осуществлении данного способа поправочного коэффициента смешанной антагонистической реакции позволит наиболее достоверно оценить степень дегенерации в процессе ремоделирования нервной ткани на фоне синдрома системного воспалительного и компенсаторного противоспалительного ответов.

Такой технический прием как: оценка соотношений процессов повреждения и восстановления нервной ткани при травматической болезни спинного мозга - позволяет повысить чувствительность и специфичность предлагаемого способа.

Использование описанного в данной заявке способа, направленного на оценку степени дегенерации в процессе ремоделирования нервной ткани, позволяет во время лечения корректировать его тактику, повышая эффективность проводимых мероприятий.

Развивающаяся у пациентов с повреждениями шейного отдела позвоночника травматическая болезнь спинного мозга представляет собой совокупность общих и местных изменений, патологических и приспособительных реакций, возникающих в организме в период от момента получения травмы позвоночника и до ее исхода. Непосредственное повреждение мозговой ткани в момент приложения травматической силы связывают с некрозом, основным морфологическим проявлением которого является травматический очаг, который включает в себя обломки разрушенных клеток и клетки, участвующие в развитии воспаления. При этом происходит продукция провоспалительных цитокинов TNF_α, IL1, 6, которые высвобождаются в системный кровоток. Вместе с цитокинами в спинномозговую жидкость и кровоток также поступают биологически активные метаболиты различной молекулярной массы, высвобождающиеся при повреждении нервных клеток и внеклеточного матрикса. Развивается синдром системного воспалительного ответа SIRS. Наряду с некрозом в момент травмы запускается механизм отсроченного вторичного повреждения нервных клеток вещества спинного мозга, в основе которого лежит апоптоз, который превосходит по своей силе репарационный потенциал нервной ткани и фактически «убивает» поврежденную зону или весь орган за счет активации ядерного фактора NF-kb, каскада семейства каспаз - 3 и - 9 и ДНКаз, опосредующих воспалительный и иммунный ответ, деление клеток и регуляцию самого апоптоза. Этому процессу также способствует активация семейства цинк- и кальций-зависимых эндопептидаз матриксные металлопротеиназы MMPs, которые расщепляют почти все компоненты внеклеточного матрикса. К моменту завершения первой и второй фаз апоптоза на 14-е сутки с момента получения травмы начинается массивная продукция антинейрональных иммуноглобулинов анти-MAG, повреждающих миелинассоциированный гликопротеин - медиатор взаимодействий олигодендроглиоцитов между собой и с нейронами. Чувствительным маркером повреждения аксонов также является фосфорилированный нейрофиламент pNF-H, составляющий основную часть цитоскелета нейронов.

Параллельно с существующими патологическими процессами, возникшими в результате травматической болезни спинного мозга, в организме пострадавших идут и адаптивные реакции, направленные на обеспечение жизнедеятельности в новых экстремальных условиях и регенерацию нервной ткани, с последующим частичным восстановлением нарушенных жизненно важных функций. Этот процесс характеризуется выработкой противовоспалительных медиаторов IL4, 10, ограничением за счет тканевых ингибиторов активности матриксных металлопротеиназ, восстановлением основных белков миелина МВР.

Для оценки повреждений спинного мозга традиционными являются методы нейровизуализации и электрофизиологического обследования. Однако в последнее время все большая роль отводится лабораторной диагностике степени повреждения спинного мозга и отдельных морфофункциональных элементов нервной ткани, выраженности синдромов системного воспалительного и компенсаторного противовоспалительного ответов, а также определению биологических маркеров ремоделирования нейрональных структур и внеклеточного матрикса. Определение уровней содержания указанных параметров в динамике способствует ранней диагностике повреждений ткани спинного мозга, так как значимые изменения уровней содержания в сыворотке крови отдельных биологических маркеров часто происходят раньше, чем те повреждения, которые можно выявить методами инструментального обследования.

Способ техничен и технологичен с первой манипуляции до, практически, последней операции - обработки полученных данных, поскольку все манипуляции: забор крови, выбор и приготовление проб, воздействие реактивами на пробы, порядок действий в заявляемом способе - признаки технически осуществляемого действия.

Способ оценки степени дегенерации в процессе ремоделирования нервной ткани у больных с осложненной травмой шейного отдела позвоночника осуществляют следующим образом.

Первоначально осуществляют клиническое обследование больных с помощью стандартных методов, т.е. с оценкой жалоб и соматического статуса, детальным сбором анамнеза с выявлением факторов, влияющих на иммунный статус.

После клинического обследования больных и подтверждения наличия осложненной травмы шейного отдела позвоночника на каждые 7-е сутки с момента получения травмы в асептических условиях производят забор крови из периферической вены в пробирку 5 мл. С помощью центрифугирования получают сыворотку крови. Полученные образцы сыворотки крови тестируют методом иммуноферментного анализа ИФА. При этом определяют в полученной сыворотке крови количественные значения уровней содержания фактора некроза опухоли TNF_α, интерлейкинов IL1, IL4, IL6, IL10, матриксных металлопротеиназ ММР-2 и ММР-9, антинейронального иммуноглобулина анти-MAG, фосфорилированного нейрофиламента pNF-H, основного белка миелина МВР, тканевого ингибитора металлопротеиназ TIMP-1. На основании полученных фактических значений исследуемых биологических маркеров считают коэффициенты повреждения нервной ткани К_п, коэффициент восстановления нервной ткани К_в поправочный коэффициент смешанной антагонистической реакции K_MARS по формулам:

$K_{п} = - \frac{M M P - 2 + M M P - 9}{T I M P - 1} \cdot \sqrt{p N F - H}$ ;

$K_{в} = + \frac{M B P}{а н т и - M A G}$

$K_{M A R S} = \frac{I L 1 + I L 6}{I L 4 + I L 10} \cdot \sqrt{T N F_{α}}$

где К_п - коэффициент повреждения нервной ткани,

«-» - отрицательное значение, отражающее потерю основной массы ткани и внеклеточного матрикса,

ММР-2 - уровень содержания матриксной металлопротеиназы 2,

ММР-9 - уровень содержания матриксной металлопротеиназы 9,

TIMP-1 - уровень содержания тканевого ингибитора металлопротеиназ 1,

pNF-H - уровень содержания фосфорилированного нейрофиламента,

К_в - коэффициент восстановления нервной ткани,

«+» - положительное значение, отражающее увеличение основной массы ткани и внеклеточного матрикса,

МВР - уровень содержания основного белка миелина,

анти-MAG - уровень содержания антинейронального иммуноглобулина,

K_MARS - коэффициент смешанной антагонистической реакции,

IL1, IL4, IL6, IL10 - уровень содержания интерлейкинов 1, 4, 6, 10,

TNF_α - уровень содержания фактора некроза опухоли.

Затем оценивают полученные значения коэффициентов и по их суммарному значению ΣК_п+К_в-K_MARS судят о степени дегенерации в процессе ремоделирования нервной ткани: при значениях от -0,1 до -50,0 - слабо выраженный процесс дегенерации нервной ткани, при значениях от -50,1 до -100,0 - умеренно выраженный процесс дегенерации нервной ткани, при значениях от -100,1 и ниже - резко выраженная дегенерация нервной ткани. Коэффициент K_MARS является отражением параллельно идущих процессов системного воспалительного и компенсаторного противоспалительного ответов, обязательно развивающихся при травматической болезни спинного мозга, который необходимо учитывать с целью усиления отрицательных или положительных значений индекса. Эту роль играет в формуле обозначение «-».

Предложенный способ проиллюстрирован следующим клиническим примером.

Пациент П., 32 лет, поступил в отделение нейрохирургии на 2-м часу с момента получения травмы с диагнозом: «Закрытая осложненная травма шейного отдела позвоночника. Компрессионно-оскольчатый нестабильный перелом тела С3 позвонка с дислокацией костных фрагментов в просвет позвоночного канала. Ушиб и сдавление спинного мозга на этом уровне. Тетраплегия. Нарушение функций тазовых органов по центральному типу». В неврологическом статусе был выявлен синдром поражения каудальных отделов ствола головного мозга в виде дисфонии, снижения глоточных рефлексов с обеих сторон; вялая тетраплегия 0 баллов, с отсутствием всех видов чувствительности с уровня С2 - сегмента с двух сторон; нарушение функций тазовых органов по типу задержки. По экстренным показаниям пациенту была выполнена декомпрессивно-стабилизирующая операция на шейном отделе позвоночника: «Резекция С3 позвонка, передняя декомпрессия дурального мешка, вентральный бисегментарный корригирующий спондилодез эндопротезом Mesh фирмы Medtronic. Накостная бисегментарная фиксация С2-С4 позвонков пластиной Atlantis фирмы Medtronic. Установка эпидуральных катетеров для проведения локальной гипотермии». Для дальнейшего лечения пациент переведен в отделение реанимации. Пациенту проводили в течение 7 суток сеансы локальной гипотермии спинного мозга для снятия явлений его восходящего отека.

С целью оценки степени дегенерации в процессе ремоделирования нервной ткани на 7-е сутки посттравматического периода пациенту осуществили забор крови из периферической вены для выполнения иммуноферментного анализа. При этом определили количественные значения уровней содержания отдельных биологических маркеров: TNF_α 6,1 пг/мл, IL1 - 267,6 пг/мл, IL4 - 35,0 пг/мл, IL6 - 184,3 пг/мл, IL10 - 38,0 пг/мл, ММР-2 - 182,2 пг/мл; ММР-9 - 160,3 пг/мл; TIMP-1 - 172,1 пг/мл; МВР - 345,4 нг/мл; анти-MAG - 1:80; pNF-H - 3212 пг/мл. Были рассчитаны коэффициенты К_п, К_в, K_MARS.

$K_{п} = - \frac{M M P - 2 + M M P - 9}{T I M P - 1} \cdot \sqrt{p N F - H} = - \frac{182,2 + 160,3}{172,1} \cdot \sqrt{3212} = - 112,6$

$K_{в} = + \frac{M B P}{а н т и - M A G} = + \frac{345,4}{80} = 4,31$

$K_{M A R S} = \frac{I L 1 + I L 6}{I L 4 + I L 10} \cdot \sqrt{T N F_{α}} = \frac{267,6 + 184,3}{35,0 + 38,0} \cdot \sqrt{6,1} = 14,8$

Рассчитали суммарное значение полученных коэффициентов:

ΣК_п+К_в-K_MARS=-112,6+4,1-14,8=-123,3. По полученным результатам судили о резко выраженной дегенерации нервной ткани. Было принято решение о продолжении проведения сеансов локальной гипотермии в течение последующих 7 дней.

На 14-е сутки с момента проведения хирургического вмешательства пациенту повторно осуществили забор крови из периферической вены для выполнения иммуноферментного анализа. Получили сыворотку крови и определили количественные значения уровней содержания отдельных биологических маркеров: TNF_α - 4,6 пг/мл, IL1 - 79,5 пг/мл, IL4 - 58,1 пг/мл, IL6 - 97,6 пг/мл, IL10 - 48,9 пг/мл, ММР-2 - 107,9 пг/мл; ММР-9 - 94,5 пг/мл; TIMP-1 - 286,9 пг/мл; МВР - 669,8 нг/мл; анти-MAG - 320; pNF-H - 947,3 пг/мл. Были рассчитаны коэффициенты К_п, К_в, K_MARS.

$K_{п} = - \frac{M M P - 2 + M M P - 9}{T I M P - 1} \cdot \sqrt{p N F - H} = - \frac{107,9 + 94,5}{286,9} \cdot \sqrt{947,3} = - 21,5$

$K_{в} = + \frac{M B P}{а н т и - M A G} = + \frac{669,8}{320} = 2,09$

$K_{M A R S} = \frac{I L 1 + I L 6}{I L 4 + I L 10} \cdot \sqrt{T N F_{α}} = \frac{79,5 + 97,6}{58,1 + 48,9} \cdot \sqrt{4,6} = 3,4$

Рассчитали суммарное значение полученных коэффициентов:

ΣК_п+К_в-K_MARS=-21,5+2,09-3,4=-22,81. По полученным результатам судили о слабо выраженной дегенерации нервной ткани. Таким образом, по полученным данным судят о направленности процесса ремоделирования нервной ткани в сторону ее восстановления. Полученные параметры были сопоставимы со степенью выраженности деструктивных процессов в спинном мозге, визуализированных с помощью магнитно-резонансной томографии.

Способ оценки степени дегенерации в процессе ремоделирования нервной ткани у больных с осложненной травмой шейного отдела позвоночника, характеризующийся тем, что на каждые 7-е сутки с момента выполнения хирургического вмешательства производят забор крови, готовят образцы сыворотки крови, осуществляют исследование сыворотки крови с помощью иммуноферментного анализа, при этом определяют количественные значения уровня содержания фактора некроза опухоли TNF_α, интерлейкинов IL1, IL4, IL6, IL10, матриксных металлопротеиназ ММР-2 и ММР-9, антинейронального иммуноглобулина анти-MAG, фосфорилированного нейрофиламента pNF-H, основного белка миелина МВР, тканевого ингибитора металлопротеиназ TIMP-1, считают коэффициент повреждения нервной ткани $K_{п} = - \frac{M M P - 2 + M M P - 9}{T I M P - 1} \cdot \sqrt{p N F - H},$ коэффициент восстановления нервной ткани $K_{в} = + \frac{M B P}{а н т и - M A G}$ и поправочный коэффициент смешанной антагонистической реакции $K_{M A R S} = \frac{I L 1 + I L 6}{I L 4 + I L 10} \cdot \sqrt{T N F_{α}}$ , оценивают полученные значения коэффициентов и по их суммарному значению ΣК_п+К_в-K_MARS судят о степени дегенерации в процессе ремоделирования нервной ткани: при значениях от -0,1 до -50,0 - слабо выраженный процесс дегенерации нервной ткани, при значениях от -50,1 до -100,0 - умеренно выраженный процесс дегенерации нервной ткани, при значениях от -100,1 и ниже - резко выраженная дегенерация нервной ткани.

Изобретение относится к области химии полимеров, биохимии и медицины, а именно к способу получения биоспецифического гидрогелевого сорбента для выделения протеиназ.

Способ прогнозирования частых орви на первом году жизни у детей, перенесших цитомегаловирусную инфекцию в первые два месяца жизни // 2484474

Изобретение относится к области медицины, а именно к педиатрии, и представляет собой способ прогнозирования частых ОРВИ на первом году жизни у детей, перенесших цитомегаловирусную инфекцию (ЦМВИ) в первые два месяца жизни.

Однодоменное антитело, специфически связывающее белок s100a4/mts1, применение полученного антитела для детекции этого белка // 2484096

Наноантитела amh1, amh2, связывающие антиген mycoplasma hominis, способ их получения, способ лечения инфекции, вызванной mycoplasma hominis // 2484095

Изобретение относится к области биотехнологии и медицины. .

Способ диагностики преэклампсии у беременных с хронической артериальной гипертензией // 2483311

Изобретение относится к области медицины. .

Способ прогнозирования заболевания первичной открытоугольной глаукомы // 2483306

Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, и может быть использовано для ранней диагностики первичной открытоугольной глаукомы у пациентов, страдающих миопией, гипертонической болезнью, сахарным диабетом 2 типа и относящихся к группе риска развития заболевания.

Быстрый биосенсор со слоем реагента // 2482495

Способ прогнозирования постинфарктной дилатации левого желудочка // 2482494

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, и может быть использовано для оценки в острую стадию инфаркта миокарда риска развития дилатации левого желудочка в течение первого года после перенесенного инфаркта миокарда.

Способ определения иммуномодуляторных свойств косметических средств // 2482493

Изобретение относится к косметологии и медицине, в частности к иммунологии, и предназначено для определения иммуномодуляторных свойств косметических средств, исследования эффективности лечения кожи лица, рук и тела этими средствами, определения индивидуальной и групповой величины неспецифической защиты организма к микробам, для контроля и прогнозирования эффективности воздействия этими средствами, повышающими уровень устойчивости организма к микробам.

Способ дифференциации штаммов helicobacter pylori методом мультилокусного vntr-типирования // 2482191

Способ иммунохимического анализа // 2484477

Изобретение относится к областям биотехнологии, иммунохимии, ветеринарии и медицины, может быть использовано в решении задач диагностики различных инфекционных и соматических заболеваний человека и животных

Способ обнаружения антител к хантавирусу при геморрагической лихорадке с почечным синдромом и прогнозирование тяжелых форм заболевания // 2484478

Изобретение относится к области медицины и касается диагностики геморрагической лихорадки с почечным синдромом (ГЛПС), и может быть использовано в клинической лабораторной диагностике, иммунологии

Способ диагностики гнойно-септических заболеваний у новорожденных детей // 2484479

Изобретение относится к области медицины, а именно к педиатрии, и может быть использовано для диагностики гнойно-септических заболеваний у новорожденных детей

Способ постановки реакции иммунологического анализа // 2485516

Способ диагностики степени злокачественного рака щитовидной железы // 2485517

Изобретение относится к медицине, а именно, к лабораторной диагностике в онкологии, и может быть использовано при диагностике степени злокачественности рака щитовидной железы

Способ комплексной оценки различных уровней поражения структур вегетативной нервной системы // 2485518

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, и может быть использовано для выявления поражения периферических структур вегетативной нервной системы на ганглионарном уровне, на уровне эффекторного органа и надсегментарном уровне у широкого круга пациентов

Способ диагностики хронической почечной недостаточности у детей и подростков // 2485519

Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии, детской нефрологии и урологии

Способ определения подавления переноса липидов с помощью липидпереносящих белков h-fabp через фетоплацентарный барьер у беременных, перенесших в третьем триместре гестации герпес-вирусную инфекцию // 2485520

Изобретение относится к области медицины и применяется для определения подавления переноса липидов через фетоплацентарный барьер у беременных, перенесших в третьем триместре гестации герпес-вирусную инфекцию

Способ оценки влияния герпес-вирусной инфекции беременной на проникновение повышенного количества арахидоновой кислоты в пуповинную кровь новорожденного // 2485521

Способ прогнозирования развития нарушений витальных функций при тяжелой форме синдрома гийена-барре // 2485522

Изобретение относится к области медицины, в частности к неврологии, а именно к способу прогнозирования развития нарушений витальных функций при синдроме Гийена-Барре (СГБ)