МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ

КИЇВСЬКА МЕДИЧНА АКАДЕМІЯ ПІСЛЯДИПЛОМНОЇ ОСВІТИ

ім. П.Л. Шупика

ЛІТОВЧЕНКО Тетяна Анатоліївна

УДК: 616.853-008.6-06[616.831-091.8-[616.853-085

ХАРАКТЕР МЕТАБОЛІЧНИХ ПОРУШЕНЬ І ОБГРУНТУВАННЯ ПРИНЦИПІВ ПАТОГЕНЕТИЧНОЇ ТЕРАПІЇ ПРИ ЕПІЛЕПСІЇ

14.01.15- Нервові хвороби

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеню

доктора медичних наук

Київ – 2005 р.

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Харківській медичній академії післядипломної освіти МОЗ України

Науковий консультант: доктор медичних наук, професор

Деменко Василь Дмитрович

Харківська медична академя післядипломної

освіти МОЗ України, завідувач кафедри

невропатології та дитячої неврології.

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Зозуля Іван Савович - Київська медична академія післядипломної освіти ім. П.Л. Шупика МОЗ України, завідувач кафедри медицини невідкладних станів;

доктор медичних наук, професор Дзяк Людмила Антонівна - Дніпропетровська медична академія МОЗ України, завідувач кафедри неврології і нейрохірургії;

доктор медичних наук, професор Волошина Наталія Петрівна - Інститут неврології, психіатрії і наркології АМН України, завідувач відділу нейроінфекцій і розсіяного склерозу.

Провідна установа:

Інститут геронтології Академії медичних наук України, відділ судинної патології мозку, м. Київ.

Захист відбудеться “15” червня 2005 р. о_9_годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.613.01 при Київській медичній академії післядипломної освіти ім. П.Л. Шупика МОЗ України за адресою: 04112, м. Київ, Дорогожицька, 9.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київської медичної академії післядипломної освіти МОЗ України, 04112, м. Київ, вул. Дорогожицька 9.

Автореферат розісланий “14”_травня_2005 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради О.Г. Усатенко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Епілепсія – одне з найбільш розповсюджених важких захворювань нервової системи, що зустрічається в 10 разів частіше ніж розсіяний склєроз та в 100 разів частіше ніж рухові захворювання. В світі проживає 40-50 мільйонів хворих на епілепсію, в Європі 3,2-6,5 млн., в Україні біля 500000 осіб (Дзяк Л.А., Зенков Л.Р., Кириченко А.Г., 2001; Мухин К.Ю., Петрухин А.С., 2000; Brodie M.J., 2003; Shorvon S.D, 2002).

Соціальна значимість проблеми визначається розповсюдженістю епілепсії, можливістю розвитку у 1/3 хворих змін особистості та психіки, стигматизацією хворих, складними соціально-правовими та економічними питаннями, що пов’язані з хворобою (Гехт А.Б., 2002; Карлов В.А. 1990-2004; Beghi E., Cornaggia C., 2002; Stephen L.J., Mohanraj R., Norrie J., 2003).

Всесвітня організація охорони здоров’я відмічає, що з 40-50 мільйонів хворих адекватного лікування не отримують більш ніж 75% (Shorvon S.D, 2004). Передумовою для розробки ефективних лікувальних заходів є вивчення механізмів епілептогенезу. Міжнародна антиепілептична Ліга дає визначення, що: епілептогенез це комплексний динамічний процес значної тривалості, що може бути результатом будь якого пошкодження головного мозку і розвиватися через цілу низку, в більшості невстановлених біохімічних процесів, що приводять до підвищенної нейрональної збудливості (ILAE, 2003; Naritoku D.K., Darbin O.E., 2003).

Протягом останнього десятиріччя ряд фундаментальних та іноваційних клінічних досліджень відкрили нові підходи до розуміння механізмів епілептогенезу і терапевтичної стратегії (Волошин П.В., Мерцалов В.С., Дубенко А.Е., Волошина Н.П., 1996; Зозуля І.С., Карета С.О., 2002; Зозуля Ю.П., Черченко А.П. 2002; Pedley N.F., 2001).

Нейрохімічні процеси складають невід’ємну частину епілептогенезу. Це першочергово стосується порушень функціонування нейромедіаторних систем (Крыжановский Г.Н. 1997-1999; Sperk G., 2004). Незважаючи на великий обсяг досліджень нейромедіації дискутабельними залишаються зміни в системі індоламінів (Сергиенко Н.Г., Мясоедов В.В. 1997; Голубков О.З., 1990-2004; Stone T.W. 2001). Важливу роль відіграє і активація вільнорадикальних процесів при епілепсії, що є на думку одних причиною, а інших наслідком розвитку епілепсії (Дубенко А.Є., 1999-2001; Завалишин И.А., Захарова М.Н. 1996; Ramsay R.E., 2004; Pitkanen A., 2002-2004). Але дотепер остаточно не з’ясовано динаміку і обсяг вільнорадикальних пошкоджень при різному клінічному перебігу епілепсії, їх зв’язок з нейромедіаторними порушеннями, стан антиоксидантних систем в динаміці розвитку захворювання.

Ряд досліджень свідчить, що окис азоту є універсальним патогенетичним регуляторним фактором при ряді патологічних станів, пов’язаних з нейродегенеративними захворюваннями, ішемією, мозковим інсультом, епілепсією (Грицай Н.Н., Мищенко В.П., 2000; Garthwaite J., 2004). Одні дослідники вважають NO нейропротектором, на відміну від інших, що відводять окису азоту пошкоджуючої та епілептогенної дії (Орлова Е.В., 1999; Раевский К.С., 1996-2001; El-Abhar H.S., 2003).

За умов зміни метаболізму мозку відповідно змінюється і кровопостачання тканини мозку. Та більшість клінічних робот висвітлює порушеня магістрального кровотоку та зміни під час епілептичного нападу (Дубенко А.Є, 2001; Hufnagel A., Weber J., 2003), а не хронічні мікроциркуляторні порушення, та не відображує співвідношення з біохімічними і патогістологічними порушеннями.

Питання про характер морфологічних змін при епілепсії і до сьогодні не вирішене, більшість досліджень останніх років суто експериментальна не узгоджена з клінічними даними, одні автори реєструють дегенеративно-дистрофічні зміни (Степаненко А.Ю., 1996-2000; Andermann F., Dubeau F, 2003), інші відмічають загибель нейронів по типу апоптозу (Болдырев А.А, 2002; Pitkanen A., 2003). Пошкодження клітинних мембран і зміни їх функцій вважають ключовим патогенетичним механізмом епілепсії, як і багатьох інших захворювань нервової системи (Семченко В.В., Степанов С.С., 1996-2002; Represa A., Epsztein J., Ben-Ari Y., 2004). Але, характерні для епілепсії риси таких пошкоджень їх причини та умови розвитку не окреслені.

Сучасна медицина має значні можливості у виборі лікування епілепсії (Гехт А.Б., Авакян Г.Н., Гусев Е.И., 1999; Дзяк Л.А., Зенков Л.Р., Кириченко А.Г., 2003; Perucca E. 2000-2004). Однак, ніякі іновації останнього сторіччя не досягли кінцевої мети – одужання. Терапія залишається паліативною, спрямованою на пригнічення окремих симптомів епілепсії, в основному епілептичних нападів. Встановлено, що пригнічення епілептичних нападів за допомогою традиційної антиепілептичної терапії не обов’язково супроводжується покращенням і нормалізацією нейрональної функції, що може бути причиною формування фармакорезистентності та когнітивних порушень в майбутньому (Карлов В.А., 2003; Easterford K.R., Clough P.H., 2003; Elger E.S., 2003).

Таким чином, за останні роки визначено ряд молекулярно-біологічних, генетичних та патобіохімічних механізмів епілепсії, але їх співвідношення і взаємодія в патогенезі епілепсії остаточно не з’ясована. Більшість досліджень присвячена одній конкретній ланці патогенезу і не бере до уваги інші механізми, не завжди експериментальні дослідження знаходять адекватне співставлення з клінічними даними. Відсутність єдиного комплексного підходу в теоретичних та клінічних дослідженнях механізмів епілепсії на різних етапах її розвитку призводить до протиріччя в застосуванні патогенетичного лікування епілепсії, що і обумовило актуальність даного дослідження.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційне дослідження виконано відповідно до плану науково-дослідницької роботи ХМАПО “Структурно-функціональні взаємовідношення при віддалених наслідках черепно-мозкової травми у дорослих і дітей”, номер держреєстрації 0198U002281; “Особливості епілептичних синдромів та інших пароксизмальних порушень свідомості неепілептичного генезу при різній локалізації і характері патологічного процесу у віддаленому періоді закритої черепно-мозкової травми у дорослих і дітей”, номер держреєстрації 0102U002555.

Мета дослідження. Розробити і обгрунтувати концепцію мембранно-молекулярних механізмів епілепсії та оптимальну тактику нейропротекторної терапії на основі комплексного дослідження патогенетичних ультраструктурних та метаболічних механізмів розвитку і перебігу хвороби.

Основні завдання дослідження.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

Об’єкт дослідження: патогенетичні механізми епілепсії.

Предмет дослідження: метаболічні, ультраструктурні та морфо-функціональні порушення у хворих на епілепсію і у експериментальних тварин (щури) з модельованою епілепсією та їх терапевтична корекція.

Методи дослідження: клінічні, клініко-інструментальні, нейровізуалізаційні, біохімічні, біофізичні, гістологічні, експериментальні та статистичні методи.

Наукова новизна одержаних результатів. В дослідженні вперше проведене комплексне вивчення цілого ряду метаболічних ланок при епілепсії і виявлений їх зв’язок з клінічним перебігом захворювання, нейрофізіологічними та гемодинамічними порушеннями, структурними та ультраструктурними змінами головного мозку в клініці і експерименті. Вперше на клінічних даних вивчена динаміка і роль мікроциркуляторних порушень при епілепсії, встановлена їх кореляція з біохімічними змінами. Визначені і уточнені роль вільнорадикальної патології в пошкодженні клітинних структур при епілепсії, стан неферментної антиоксидантної системи та вітамінного балансу в залежності від клінічних особливостей захворювання. Доведена епілептогенна роль підвищеної генерації окису азоту у хворих на епілепсію. Виявлений зв’язок підвищення окису азоту з іншими біохімічними, морфологічними та клініко-функціональними змінами при епілепсії.

Вперше на клінічному та експериментальному матеріалі визначена роль гормону пінеальної залози – мелатоніну в патогенезі і формуванні клінічних проявів епілепсії, обгрунтоване його використання в комплексному лікуванні.

Встановлені основні ультраструктурні ознаки пошкодження нейронів, підтверджена загибель нейронів при епілепсії як шляхом некрозу, так і апоптозу. На основі морфологічних досліджень доведена ефективність нейропротекторної терапії. Підтверджено, що патогенез епілепсії є складним динамічним багатофакторним процесом, але чисельні різноспрямовані патологічні зміни завжди приводять к ушкодженню нейрональних мембранних структур та порушенню їх функцій. Отже, нейропротекторна терапія повинна залучати цілий комплекс заходів, спрямованих на захист та відновлення пошкоджених структур.

Доведено, що навіть успішне застосування традиційної терапії антиконвульсантами не приводить до повного відновлення структурно-функціонального стану нейронів і потребує додаткової терапії. Запропонована і обґрунтована загальна концепція нейропротекторної терапії і оптимальна лікувальна тактика епілепсії.

Практичне значення одержаних результатів. На підставі проведених досліджень уточнені особливості нейрофізіології, гемодинаміки та морфології епілепсії в залежності від клінічного перебігу захворювання. Визначені і впроваджені в клінічну практику основні біохімічні показники, що визначають нейрональне пошкодження на етапах розвитку захворювання, впливають на тяжкість перебігу і прогноз епілепсії. Доведена доцільність та ефективність застосування мелатоніну в лікуванні хворих на епілепсію. Показана необхідність корекції мікроциркуляторних порушень у хворих на епілепсію в міжпароксизмальному періоді. Розроблена обґрунтована схема вітамінотерапії в комплексному лікуванні епілепсії. В результаті проведених комплексних клініко-експериментальних досліджень розроблена і обгрунтована тактика нейропротекторної терапіі хворих на епілепсію, запропоновані найбільш оптимальні лікувальні схеми в залежності від клінічного перебігу захворювання, доведена необхідність диференційованої нейропротекторної терапії.

Результати досліджень впроваджені в клініко-діагностичний процес в неврологічних та психіатричних відділеннях Центральної клінічної лікарні Укрзалізниці (м.Харків), Харківської міської клінічної психіатричної лікарні №15, Харківської обласної психіатричної лікарні, Київської міської психоневрологічної лікарні №1 (ЛДНЦ “Епілепсія”), Інституту неврології, психіатрії і наркології АМН України, Харківської обласної клінічної лікарні, Луганської обласної клінічної лікарні.

Результати досліджень також використовуються в педагогічному процесі на кафедрі невропатології та дитячої неврологіїї і кафедрі психотерапії Харківської медичноі академії післядипломної освіти, кафедрі гістології, цитології і ембріології Харківського державного медичного університету, кафедрі неврології Львівського національного медичного університету, кафедрі неврології Луганського державного медичного університету.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно проаналізована вітчизняна та іноземна наукова література по проблемі, визначені тема, мета і завдання дослідження. Особисто проведене динамічне клінічне і електрофізіологічне обстеження хворих, аналіз даних нейровізуалізаційних досліджень, доплєрографії, сцинтіграфії. Проведені біохімічні і біофізичні дослідження, оцінка і аналіз отриманих даних. Самостійно здобувачем проводилися експерименти на тваринах, моделювання епілепсії, виділення і забір морфологічного матеріалу для дослідження, підготовка препаратів для електронно-мікроскопічного дослідження, описання і аналіз отриманих результатів. Автором розроблений і обґрунтований диференційований комплекс нейропротекторної терапії і доведена його ефективність в лікуванні епілепсії. Статистична обробка і аналіз результатів дослідження проведені автором особисто.

Апробація результатів дисертації. Результати проведених досліджень повідомлені о обговорені на Ш - VІІІ Міжнародних конференціях Української протиепілептичної ліги (Киів, 1999-2004), на симпозіумах Української протиепілептичної ліги (2000-2004), ІІІ Українській науково-практичній школі-семінарі “Проблеми епілепсії 2002” (Київ, 2002), конференції молодих вчених Харківського державного медичного університету (Харків, 2001), Ш Европейському конгресі по епілепсії (Варшава, Польща, 1998), 24 Міжнародному конгресі по епілепсії (Буенос Айрес, Аргентіна, 2001), ХХШ 24 Міжнародному конгресі по епілепсії (Прага, Чехія, 1999), 12 Міжнародному Бетель-Клівленд клінічному симпозіумі по епілепсії (Білефельд, Німеччина, 2001), 5 Конгресі Європейської федерації неврологічних товариств (Копенгаген, Данія, 2000), 25 Міжнародному конгресі по епілепсії (Лісабон, Португалія, 2003), ХVІІ Всесвітньому конгресі неврологів (Лондон, Англія, 2001), Всеукраїнській науковій конференції “Актуальні питання морфогенезу” (Чернівці, 2001), науково-практичній конференції “Сучасні проблеми діагностики та лікування епілепсії” (Львів, 2004), Науково-практичних конференціях Харківського обласного товариства неврологів і психіатрів (Харків 1999, 2002, 2003).

Публікації. Результати і основні положення дисертації опубліковані в 58 друкованих працях, в тому числі 30 з них в наукових виданнях, сертифікованих ВАК України (Згідно з переліком ВАК України), отриманий один патент України на винахід.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація викладена на 316 сторінках друкованого тексту, складається із вступу, огляду літератури, опису матеріалів і методів дослідження, 6 розділів власних досліджень, аналізу і узагальнення результатів дослідження, висновків, списку використаних джерел, додатків. Матеріали дисертації ілюстровані 34 таблицями, 49 рисунками. Список використаної літератури включає 549 найменувань, з яких 201 українських і країн СНД та 348 іноземних джерел.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Аналіз клінічного матеріалу проведений на 256 хворих на епілепсію (52,3% - чоловіки, 47,7% жінки), що мали історію епілептичних нападів не менше одного року (в середньому – 8,69±0,59 років). Враховуючи контингент обстежених, переважали симптоматичні епілепсії –75,68%, що розвивались на основі перенесених органічних ушкоджень головного мозку. За Міжнародною класифікацією епілепсії і епілептичних синдромів (ILAE, 1989) до локально-обумовлених (фокальних, парціальних) епілепсій віднесено 58,4% хворих, до генералізованих – 30,7% і 11,9% становили хворі, що не могли бути віднесені до локально-обумовлених або генералізованих епілепсій. Оцінювали частоту нападів, тяжкість захворювання і формалізований показник – “тяжкість епілептичних нападів” за шкалою National Hospital Seizure Severity Scale (NHS3, 1996). Середній вік обстежених – 34,64±6,86 років.

Контрольну групу склали 52 практично здорові особи, з них 27 (51,9%) чоловіків і 25 (48,1%) жінок відповідного віку (середній вік 35,32±0,71 років).

Всім хворим проведений повний комплекс клінічних та інструментальних досліджень. Електроенцефалографічні дослідження проведені всім хворим за загальноприйнятною методикою на 16 канальному електроенцефалографі (DX-4000, DX-6000 і “ExpertTM”, Україна) в динаміці. Використовували стандартні провокаційні проби, депривацію сну, моніторинг. Дослідження об’ємного кровоплину проводилися методом енцефалоангіосцинтіграфії (ЕАСГ) на планарній Гама-камері МВ-9200 (Угорщина). Вивчення лінійного кровотоку проводили методом транскраніальної доплерографії на апараті “Sigma-iris 880” (Kontron, Франція). Реоенцефалографічне обстеження проводили всім хворим на початку лікування і в динаміці на комплексі “Regina” (“DX-системи”, Україна). Всім обстеженим хворим проведені нейровізуалізаційні дослідження: комп’ютерна томографія і/або магнітно-резонансна томографія.

Оцінку активності вільнорадикальних процесів проводили по вмісту дієнових кон’югатів і малонового діальдегіду, що визначили за загальноприйнятними методами, а також по інтегральному покажчику – біохемілюмінісценції в динаміці.

Визначення фракційного складу ліпідів крові хворих проводилось методом двомірної тонкошарової хроматографії на платівках “Silufol” (Чехія). Дослідження фосфоліпідного складу клітинних мембран проводили на еритроцитах, що в значній мірі відображують особливості стану біохімічних систем головного мозку. Фракції фосфоліпідів ідентифікували шляхом хроматографування аутентичних стандартів (Koch-Light Laboratories, UK і “Sigma”, USA), а також за допомогою специфічних кольорових реакцій. Кількісне визначення ФЛ проводили спектрофотометричним способом.

Визначення вмісту вітамінів (А, Є, РР, В1, В2, В6, С) в крові хворих проводилось по загальноприйнятим біохімічним методикам.

Окис азоту та NO-синтазну активність визначали по L-цитруліну і L-аргініну, що оцінювали методом іонообмінної хроматографії на іонітах з використанням автоматичного аналізатору амінокислот ААА-339 (Чехія); а також по кольоровій реакції з реактивом Грису.

Визначення мелатоніну в сироватці крові проводилась модифікованим флюориметричним методом по Cole i Crank з ортофталевим альдегідом. Серотонін визначали спектрофлюориметричним методом.

Гістологічні дослідження проводились на білих щурах лінії Вістар, віком 5-6 місяців і середньою вагою 200 г. Тварини утримувались в стандартних умовах віварію на звичайному раціоні. В експерименті використано 36 щурів, контрольну групу склали 10 аналогічних тварин. При маніпуляціях з тваринами дотримувались “Правил робіт з використанням експериментальних тварин” (Приказ МОЗ УССР № 32 от 22.02.1988). була обрана електросудомна модель (Карамишев В.Д., 1991). Виведення з експерименту тварин проводили шляхом передозування гексеналу. Виділяли шматочки дорзального гіпокампу, скроневої кори і епіфіз, фіксацію і виготовлення ультратонких зрізів проводили по стандартній методиці. Електронну мікроскопію проводили при прискорюючий напрузі 75 кВ, збільшення підбиралось адекватне дослідженню (20000-60000 крат). Для лікування експериментальних тварин використовували стандартні фармацевтичні препарати в адекватних дозах, що вводили per os.

Для всіх обстежених хворих і окремо для кожної групи обраховували середні значення клінічних, нейрофізіологічних і біохімічних показників, дисперсію, стандартну (середньоквадратичну) похибку середнього і довірчий інтервал для середнього. Для біохімічних показників також перевіряли гіпотезу про рівняння середнього значення нормі. Відмінності між групами перевіряли за критерієм Фішера і за критерієм Ст’юдента. Проводили обчислення методом групування і за рівнянням регресії.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

На основі мультифакторного аналізу клінічних даних було виділено три групи хворих, що різнились за тяжкістю симптоматики і перебігом епілепсії і не мали суттєвих відмінностей по етіології захворювання, статтевому і віковому складу:

1-а група – несприятливий прогредієнтний перебіг захворювання (132 хворих);

2-а група – сприятливий, стабільний перебігом захворювання (94 хворих);

3-я група – клінічний дебют епілепсії (31 хворий).

Порушення функціонального стану головного мозку відбиваються в першу чергу на параметрах біоелектричної активності – ЕЕГ. Прогресування епілепсії проявлялося не тільки більш вираженими епілептиформними феноменами, а і ознаками дифузного пошкодження головного мозку такими, як відсутність регулярної домінуючої активності і наявність поліморфної активності, порушення нормальної організації ЕЕГ. Дифузні патологічні коливання реєстрували в групі з несприятливим перебігом захворювання в 21,5% і значно рідше в 2-й (6,3%) і 3-й (10,4%) групах. Електроенцефалографічні патерни низькочастотної, часто високоамплітудної, повільнохвильової активності свідчили про вираженість дегенеративно-дистрофічних процесів у хворих 1-ї групи. Характер пароксизмальної активності відповідав типу епілептичних нападів. Значне підсилення епілептиформної активності при функціональних пробах спостерігалося переважно у хворих 1-ї групи і свідчило про виснаження компенсаторних можливостей головного мозку.

У хворих на епілепсію встановлені різноспрямовані порушення мозкової гемоциркуляції, що в значній мірі, залежать від перебігу захворювання, типу, частоти, тривалості епілептичних нападів, електрофізіологічних показників, ступеню епілептизації головного мозку. Найбільш інформативні дані отримані при використанні енцефалоангіосцинтіграфії, що дає змогу оцінити об’ємний мозковий кровоплин і мікроциркуляцію. Результати транскраніальної доплерографії і реоенцефалографії в значній міру підтверджують наявність таких порушень.

Спостерігалося уповільнення мозкового кровоплину з вірогідним (Р<0,001) збільшенням часу всіх його фаз. Внутрішньомозковий кровоплин (ТМК) сповільнений, в середньому, на 41%, час напіввиведення (Т1/2) - на 77%, венозна фаза (ТВ) на 38%, перфузія на 32%, час циркуляції (ТЦ) - на 26%, час позамозкового кровоплину (ТПК) – на 22%. Найбільш суттєво при епілепсії страждають показники, які відображують стан мікроциркуляції та венозні показники. Глибина порушень кровоплину відрізняється у хворих при аналізі по групам: в 1-групі з несприятливим перебігом захворювання уповільнення кровоплину для основних показників складає ТМК – на 50%, Т ? – на 97%, ТВ – на 50%, перфузія – на 41%, ТЦ – на 34%, ТПК – на 26%; в 2-й групі уповільнення складає в середньому ТМК – на 36%, Т ? – на 74%, ТВ – на 28%, перфузія – на 32%, ТЦ - на 23%, ТПК - на 24%, в 3-ї групі відмінність від контрольних показників є вірогідною для Т ? (Р<0,05), а в 1-й і 2-й групах відмінності вірогідні для всіх показників. Аналіз результатів дослідження мозкового кровоплину і ряду клінічних ознак показало залежність гемодинамічних змін від типу та частоти епілептичних нападів, функціональний зв’язок цих змін з показниками фонової ЕЕГ. Це співвідноситья з положенням, що саме розвиток епілептичного процесу є чинником гемодинамічних порушень.

Дисгемічні розлади були також тісно пов’язані з самими епілептичними нападами. Дослідження безпосередньо після епілептичного нападу у хворих 2-ї та 3-ї груп показало прискорення всіх фаз мозкового кровоплину, крім венозної, а 1-й групі після епілептичних нападів спостерігалось як незначне прискорення (на 5,5%), так і уповільнення мозкового кровоплину (на 22-28%), характерне для тривалих генералізованих судомних нападів з тяжкістю більше 15-16 балів.

Епілептизація головного мозку супроводжується розвитком ряду циркуляторних порушень, в основному, на рівні мікроциркуляції та венозної фази, що підтверджується нашими експериментальними даними. Прискорення мозкового кровоплину, а особливо його мікроциркуляторної фази, ми вважаємо адекватним компенсаторним механізмом при епілептичних нападах для забезпечення підвищеного метаболізму “епілептичних” нейронів, що було характерним для хворих зі сприятливим перебігом та дебютом захворювання. Адекватна реактивність регуляторних гемоциркуляторних механізмів в цих групах хворих і може бути прогностичним показником сприятливого перебігу захворювання. Значне зниження всіх фаз мозкового кровоплину при несприятливому перебігу епілепсії є показником зриву механізмів компенсації. Незважаючи на складність причинно-наслідкових взаємовідносин між гематоваскулярними порушеннями і епілептичними нападами, на нашу думку, дефектність систем регуляції адекватної гемодинаміки є однією з важливих причин хронізації епілептичної хвороби та її прогресування.

При нейровізуалізаційних дослідженнях (КТ, МРТ) в 77,4% випадків виявлені неспецифічні структурні ушкодження головного мозку, в основному, характерні для перенесених захворювань, що були провокуючими факторами розвитку епілепсії. Атрофічні і гіпотрофічні зміни можна розцінити і як причину, і як наслідок епілептичного процесу, зважаючи на те, що такі ознаки переважали у хворих з прогредієнтним перебігом захворювання.

Нами встановлено, що розвиток епілепсії супроводжується неконтрольованим підсиленням вільнорадикальних процесів. Виявлено підвищення вмісту дієнових кон’югатів (ДК) в середньому на 18% - 2,774±0,023 нмоль/л, малонового діальдегіду (МДА) в 1,6 рази – 1,580±0017 нмоль/л, біохемілюмінісценції (БХЛ) в 1,4 рази – 1707,37±11,06 імп/с. Показовим є значне поглиблення патологічних змін у хворих з тяжким некомпенсованим перебігом захворювання (ДК – 3,052±0,023 нмоль/л, МДА – 1,783±0,009 нмоль/л, БХЛ – 1834,26±14,22 імп/с), що підтверджується виявленими кореляційними взаємовідносинами, а також, зв’язок біохімічних порушень з частотою, тяжкістю і типом епілептичних нападів.

Підвищення БХЛ свідчить про присутність в крові хворих значного рівню вільнорадикальних з’єднань, основним ефектом яких є зниження плинності і пошкодження мембран. В клітинних мембранах окисленню підлягають головним чином поліненасичені жирні кислоти і рівень дієнових кон’югатів є чутливим тестом на появу гідроперекисів. В свою чергу дієни є токсичними з’єднаннями, що обумовлює вторинне пошкодження при умові неспроможності захисних компенсаторних систем. Але на стадії утворення первинних продуктів процес вважається ще зворотним. Значне підвищення малонового диальдегіду у хворих 1-ї групи свідчить про розвиток незворотних порушень, оскільки МДА вважається однією з критичних молекул “дистантної дії” що пошкоджує віддалені від її утворення клітинні структури. Таким чином, епілептизація головного мозку супрводжується підсиленням реакцій ПОЛ на всіх етапах захворювання, що пов’язані саме з клінічними проявами епілепсії, а несприятливий, прогредієнтний перебіг захворювання може пояснюватись розвитком незворотніх біохімічних та структурних пошкоджень клітин.

У хворих на епілепсію порушується вміст окремих фракцій фосфоліпідів мембран еритроцитів і їхнього співвідношення порівняно з контролем. В еритроцитах хворих всіх груп спостерігається підвищення вмісту лізофосфатидилхоліну в 4 рази (4,401±0,061 мг%), а в 1-й групі в 4,7 рази (5,111±0,040 мг%), значне зниження фосфатидилетаноламіну (17,390±0,121 мг%), фосфатидилсеріну (7,177±0,047 мг%), сфінгомієліну (12,572±0,116 мг%), фосфатидилінозиту (6,790±0,041 мг%) Фракція фосфатидилхоліну була незначною мірою підвищена в 1-й (56,582±0,081 мг%) та 2-й (54,873±0,152 мг%) групах хворих Вміст кардіоліпіну (КЛ – 0,563±0,028 мг%) залишався майже в межах контрольних значень, але відмічена різниця цих покажчиків по групам хворих. Рівень лізофосфатидилетаноламіну (1,160±0,014 мг) також вірогідно не відрізнявся від норми, та відмінності в групах були статистично-вірогідними.

При аналізі вмісту та співвідношень фосфоліпідів по групам хворих виявлені вірогідні відмінності, найзначніші порушення зареєстровані у хворих 1-ї групи. Кореляційні взаємовідносини змін пулу фосфоліпідів мембран еритроцитів та клінічних даних були найбільш значимі для частоти епілептичних нападів (коефіцієнт кореляції КК = 0,896) та перебігу захворювання (КК = 0,910), менше на стан фосфоліпідів впливають тяжкість епілептичних нападів (КК = 0,572) та тип нападів (КК = 0,304). Таким чином вторинній ефект вільних радикалів проявляється в значних змінах фосфоліпідного складу мембран, що відбивається на багатьох функціях клітин.

Нами виявлено значне зниження сірковміщуючих сполук, що є потужними антиоксидантами: вмісту SH-груп в середньому до 54,48±0,32 мг% та глутатіону – до 8,37±0,093 мг%. Зміни поглиблювались у хворих 1-ї групи (глутатіон – 7,472±0,040 мг%, SH-групи – 51,624±0,149 мг%) і були помірні при дебюті (глутатіон – 11,748±0,241 мг%, SH-групи – 65,965±0,974 мг%). Основними чинниками, що були пов’язані з наявними біохімічними змінами були тип і частота нападів, перебіг захворювання, важкість епілептичних нападів. Найвищі коефіцієнти кореляції притаманні для частоти епілептичних нападів КК=0,764 та перебігу захворювання КК=0,800, важкість нападів впливає менше (КК=0,359), і ще менший вплив типу нападів (КК=0,213). Багатофакторний кореляційний аналіз підтвердив, що біохімічні зміни пов’язані із сукупністю клінічних факторів, які і формують клінічну картину захворювання. При епілепсії прогресує виснаження антиоксидантної системи, що проявляється зниженням вмісту SH-груп і глутатіону у хворих на епілепсію, що в кінцевому результаті призводить до подальшої активації вільнорадикальних процесів, порушення фізіологічних функцій та загибелі клітин.

Проведені дослідження вмісту вітамінів в крові у хворих на епілепсію в міжпароксизмальному періоді показали порушення вітамінного балансу, що мали відмінності при аналізі даних в окремих групах. Важкий, прогредієнтний перебіг епілепсії супроводжується гіповітамінозом (Р<0,05) по всім визначеним вітамінам (В1, В2, В6, А, Є, С, РР); у хворих зі сприятливим стабільним перебігом захворювання вірогідне (Р<0,05) зменшення виявлене для вітамінів А, Є, В1, В6,і РР, а в 3-й групі з дебютом епілепсії вірогідно (Р<0,05) знижені жиророзчинні вітаміни А і Є, а інші показники мають значні розбіжності по групі. Динаміка пулу вітамінів на різних етапах захворювання підлягає лінійній кореляційній залежності і підтверджує наявність єдиного механізму таких порушень. Визначені кореляційні відносини показують, що на початкових етапах захворювання існує тісніший функціональний зв’язок між вмістом вітамінів та клінічними факторами (тип, тяжкість і частота нападів та перебіг захворювання), особливо це характерно для вітаміну В6 (КК=0,623), при прогресуванні хвороби зв’язок стає менш значимим і при несприятливому прогредієнтному перебігу залишається значимим тільки для вітаміну Є (КК=0,261). Такі зміни, скоріш за все, пов’язані з особливостями фізіологічної дії та метаболізму вивчених вітамінів, водорозчинні вітаміни включаються до систем захисту від пошкодження на начальних етапах, а жиророзчинні мають більш тривалу і повільну дію.

Токоферол і аскорбінова кислота є одними з основних екзогенних неферментних антиоксидантів і їх зниження пов’язане з активацією вільнорадикальних процесів у хворих на епілепсію. Вірогідне зниження вмісту вітаміну в 1-й (19,75±0,29 мг/л) та 2-й (20,45±0,16 мг/л) групах і майже нормальні його значення в групі з дебютом захворювання (21,29±0,32 мг/л) свідчать про те, що такий гіповітаміноз є вторинним і відбувається в процесі розвитку епілептичної хвороби. Наявний гіповітаміноз вітаміну Є (Р<0,05) у всіх групах хворих: клінічна маніфестація епілепсії відбувається на фоні помірного зниження (2,33±0,10 мг/л) вітаміну Є, в 2-й групі – 2,16±0,04 мг/л, зниження вітаміну Є в 1,82 рази при важкому прогредієнтному перебігу епілепсії (1,62±0,03 мг/л).

Зниження (Р<0,05) тіаміну (64,35±0,30 мкг/л) і рибофлавіну (53,20±0,32 мкг/л) свідчить про значні пошкодження метаболічних процесів в нервовій тканині: процесів біологічного окислення, вуглеводного обміну, трансфосфорилювання, а також про порушення молекулярних процесів синаптичної трансмісії, оскільки обмін тіаміну сполучений з функціями збудливих мембран.

Зменшення нікотинаміду (109,03±2,88 мкг/л) та піридоксину (53,51±0,34 мкг/л), на нашу думку, обумовлене двома механізмами: активацією вільнорадикальних процесів і ПОЛ, недостатністю компенсаторно-захисних механізмів при епілепсії, так і дисфункцією гальмівної антиепілептичної системи. Зворотній зв’язок між вмістом вітамінів РР, В6 і вираженістю клінічних ознак та епілептиформних феноменів на ЕЕГ підтверджує патогенетичний зв’язок гіповітамінозу і розвитку хвороби.

Таким чином, виявлений значний вітамінний дисбаланс у хворих на епілепсію, що корелює з основними клінічними проявами хвороби і прогресує по мірі поглиблення і декомпенсації. На нашу думку гіповітаміноз у хворих на епілепсію обумовлений двома механізмами: підвищеним витрачанням антиоксидантів процесах “гасіння” некомпенсованого ПОЛ, з одного боку, а з іншого дефіцит ряду вітамінів сприяє поглибленню дисфункції систем антиепілептичного захисту.

Порушення гемодинаміки при епілепсії, ексайтотоксичний вплив нейромедіаторів, активація вільнорадикальних процесів на фоні зниження функції захисних систем спроводжується збільшенням генерації окису азоту.

Комплексна оцінка NO і NO-синтазної активності у хворих на епілепсію виявила підвищення цих показників (Р<0,05). Попередник NO амінокислота L-аргінін була знижена в середньому на 26,4% (27,80±0,26нмоль/мл, Р<0,01), а підвищення L-цитруліну склало 84,6% (31,32±0,45 нмоль/мл, Р<0,001), що свідчить про підвищення NO-синтазної активності збільшення утворення NO. Це підтверджується підвищенням вмісту похідних окису азоту – нітритів (16,74±0,24, Р<0,01). Збільшення продукції окису азоту корелює з тяжкістю захворювання, частотою, типом і тяжкістю епілептичних нападів та вірогідно зростає у хворих з несприятливим перебігом (L-аргінін 24,69±0,19 нмоль/мл, L-цитрулін 37,35±0,26 нмоль/мл, нітрити 19,48±0,19 нмоль/л). Значне збільшення продукції NO при епілепсії на нашу думку має негативний нейротоксичний ефект. Вільнорадикальні похідні окису азоту активують перекисне окислення ліпідів. Надлишкові кількості NO стимулюють апоптозну загибель гіперактивних нейронів, є однією з причин осередкових змін кровотоку і біоелектричної активності при епілепсії.

Рівень серотоніну в загальній групі хворих був знижений (Р<0,05) в середньому на 13,1%, але на різних етапах захворювання зміни мали різноспрямований характер (Табл. 1). В групі клінічного дебюту епілепсії цей моноамін варіював в досить широких межах, та в цілому був підвищений. При сприятливому і стабільному перебігу епілепсії спостерігається помірне зниження серотоніну, що збільшується при тяжкому перебігу (на 23,1%). Враховуючи переважно гальмівний вплив серотоніну на нейрони, його підвищення при епілепсії можна вважати адекватною компенсаторною реакцією антиепілептичної системи, а зниження на початкових стадіях захворювання предиктором несприятливого перебігу та прогресування хвороби, недостатності ендогенних механізмів захисту нервової системи. Певно домінуючою причиною зменшення серотоніну у хворих на епілепсію є конкурентна активація кінуренінового шляху метаболізму триптофану, а це в свою чергу приводить до збільшення рівню його метаболітів-конвульсантів. Таке положення знаходить підтвердження при дослідженні рівню мелатоніну.

У всіх обстежених хворих на епілепсію виявлене вірогідне зниження ранкової секреції мелатоніну в середньому на 25,6% від показників в контрольній групі. Встановлено, що рівень мелатоніну досить суттєво відрізняється у хворих різних груп: найнижчі значення відмічені в 1-й групі хворих (зниження на 35,5%, Р<0,001), в 2-й групі дефіцит мелатоніну виражений менше (зниження на 22%, Р<0,001), а в 3-й не виявлено статистично вірогідної відмінності від контролю середніх показників (Табл. 1).

Таблиця 1

Рівень серотоніну і мелатоніну в крові хворих на епілепсію (мкМ/л)

Показники | Групи хворих | Всі хворі | Контроль

1-а група | 2-а група | 3-я група

Серотонін | 3,087± 0,076* | 3,570± 0,095** | 4,137± 0,097** | 3,527± 0,070** | 3,950± 0,161

Мелатонін | 0,491± 0,019* | 0,581± 0,017* | 0,753± 0,021 | 0,568± 0,032* | 0,750± 0,022

* Р<0,001; ** Р<0,05 – вірогідність відмінності від контролю

Виходячи з того, що серотонін є попередником мелатоніну, можна було б чекати паралельного зниження цих речовин, але така функціональна залежність зберігається тільки в 2-й групі хворих зі сприятливим перебігом епілепсії з досить високим коефіцієнтом кореляції (r=0,8). В третій групі рівень серотоніну незначно підвищений при майже нормальних значеннях мелатоніну, а в 1-й помірне зниження серотоніну супроводжується значним падінням рівню мелатоніну. Така невідповідність є свідченням метаболічного дефекту в ланках перетворення “серотонін—мелатонін” у хворих з прогредієнтним перебігом захворювання. Аналіз клінічних характеристик епілепсії і їх зв’язку зі змінами рівню мелатоніну дозволив виявити ряд характерних особливостей: тісний функціональний зв’язок типу нападів, частоти нападів, наявності “епілептиформних” електроенцефалографічних змін і динаміки рівню мелатоніну у хворих 1-ї та 2-ї груп (Табл.2).

Таблиця 2

Значення кореляційних коефіцієнтів для типу, частоти епілептичних нападів та змін ЕЕГ і вмісту мелатоніну*

Групи хворих | Клінічні чинники

Тип нападів | Частота нападів | Тип і частота нападів, ЕЕГ

1-а група | всі | 0,287 | 0,283 | 0,238

нічні | 0,296 | 0,319 | 0,392

2-а група | всі | 0,262 | 0,211 | 0,232

нічні | 0,286 | 0,299 | 0,372

* - кореляційні відношення в 1-й групі вірогідно вищі, ніж в 2-й Р<0,05

Вірогідні залежності встановлені і між зниженням серотоніну і мелатоніну та вираженістю психічних розладів в 1-й групі – при наявній психопатологічній симптоматиці рівень серотоніну був знижений до 2,541±0,149 мкМ/л (Р<0,01), а мелатоніну 0,476±0,009 мкМ/л (Р<0,05). Це підтверджує думку, що несприятливий, прогредієнтний перебіг захворювання, навіть при умові медикаментозного зменшення частоти нападів, супроводжується прогресуючою недостатністю серотонінергічної системи. В 1-й та 2-й групах хворих визначались значимі коефіцієнти кореляції між змінами рівню мелатоніну та інтенсивністю БХЛ, як інтегрального покажчика вільнорадикальних процесів: 0,327 і 0,266 відповідно. Також у хворих з епілептичними нападами пов’язаними з циклом сну рівень мелатоніну був вірогідно нижчим (Р<0,05) ніж в середньому по групам, спостерігалась дезорганізація добового ритму секреції (Рис.1).

Значна варіабельність показників у хворих, відсутність чіткого зв’язку з тривалістю захворювання та етіологічними факторами, наявність змін ритму

Рис. 1. Динаміка вмісту мелатоніну у хворих на епілепсію з нападами, пов’язаними з циклом сну, протягом доби.

добової секреції, а також відсутність чіткого паралелізму його змін з біохімічним попередником – серотоніном, дає змогу вважати наявність первинного нейрохімічного дефекту в системі метаболізму індоламінів одним з патогенетичних механізмів розвитку епілепсії. Оскільки мелатонін, має високу

проникність через гемато-енцефалічний бар’єр, на нашу думку, саме рівень мелатоніну є клінічно-значимим. Зниження секреції мелатоніну викликає дисфункцію не тільки цілої низки пов’язаних з ним метаболічних процесів, а і пригнічнення гальмівної антиепілептичної системи та порушення фізіологічної ритміки нейрональної активності.

Морфологічним втіленням виявлених біохімічних та патофізіологічних порушень при епелепсії стає пошкодження та загибель нейронів головного мозку, а особливо найбільш “епілептогенних” зон: гіпокампу, скроневої кори.

Проведене електронно-мікроскопічне дослідження нейронів гіпокампу і пірамідних клітин скроневої кори щурів з експериментальною епілепсією показало наявність декількох паралельних процесів перебудови субмікроскопічної архітектоніки.

Значна кількість нейронів мають внутрішньоклітинні органели, які знаходяться в різних стадіях дистрофічного процесу з переходами його в фазу деструкції частин мембран, підвищується проникність цитоплазматичної і внутрішньоклітинних мембранних структур. Виявлені зміни ультраструктур, у вигляді набряку мітохондрій з просвітленням матриксу і зменшенням кількості крист, свідчать про порушення біоенергетики нейронів. Зниження синтетичної активності внутрішньоклітинних процесів проявляється змінами в структурі гранулярного ендоплазматичного ретикулуму (вакуолізація, втрата значної кількості рибосом, осередки деструкції мембран). Наявні осередкові деструктивні зміни дистальних відділів дендритів. Мікроциркуляторні зміни на ультраструктурному рівні проявляються пошкодженням субмікроскопічної організації ендотеліоцитів кровоносних капілярів.

Деструктивні процеси в одних нейронах супроводжуються підсиленням функціональної активності частини інших нейронів, що структурно проявляється в гіперплазії мембран гранулярного ендоплазматичного ретикулуму, появою ділення мітохондрій і підвищенням кількості рибосом. Ці поцеси, певно, є наслідком включення резервних компенсаторних механізмів з одного боку, а з іншого є однією з ознак епілептизації нейронів. Оскільки тривала гіперактивність призводить до виснаження компенсаторно-відновлювальних можливостей нейронів і до активації механізмів апоптозу.

Апоптоз частини нейронів: зморщення клітин і ядер при збережених мембранних структурах, утворення так званих “апоптозних тілець”; є також проявом збіднення нейронного пулу при епілепсії. Найзначніше такі зміни проявляються в класичних “епілептогенних зонах” – полях СА1 і СА3 гіпокампу.

Виходячи з наших даних, про наявність біохімічних порушень в системі серотонін-мелатонін проведене вивчення ультраструктури епіфізу. Отримані результати свідчать про значне зниження функціональної активності епіфізу, виявлені дистрофічні зміни пінеалоцитів, що структурно проявляються в різкому набряку мітохондрій зі зміншенням кількості крист, частковою деструкцією зовнішніх мембран і крист мітохондрій, вакуолізацією цистерн агранулярної ендоплазматичної сітки, зменшенні кількості рибосом, просвітленням матриксу ядра. Порушення білковосинтезуючої функції пінеалоцитів підтверджується виявленою редукцією пластинчастого цитоплазматичного комплексу Гольджі. Ряд клітин мали апоптозні зміни з непошкодженими мембранами і функціонально-активними органелами, що забезпечували процеси утилізації цитоплазматичних структур. В препаратах групи тварин, що приймали АЕП терапію, зберігаються вищезазначені ультраструктурні зміни, без суттєвої динаміки.

В наших дослідженнях у хворих на епілепсію виявлена ціла низка патобіохімічних змін: некомпенсована активація вільнорадикальних процесів на фоні