КЛИНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ БИОХИМИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ СПИННОМОЗГОВОЙ ЖИДКОСТИ


Физиологические функции спинномозговой жидкости (СМЖ) включают: механическую поддержку мозга, интрацеребральный транспорт веществ, удаление из центральной нервной системы (ЦНС) метаболитов, таких, как лактат и СО2, поддержание постоянного внутричерепного давления, защита ЦНС от патогенных воздействий. Около 70% СМЖ образуется в хориодальном сплетении, а также в эпителиальных клетках и в клетках интерстициальнои соединительной ткани, находящихся в латеральном, третьем и четвертом желудочках мозга. СМЖ циркулирует из латерального мозгового желудочка в третий и четвертый желудочки, поступает в арахноидальное пространство, течет позади мозговой гемисферы в парасагиттальной плоскости, где происходит ее реабсорбция. Небольшое количество СМЖ течет прямо вниз в мозговой ствол и спинной мозг, а затем возвращается в субарахноидальное пространство (Рис.). При менингитах, опухолях, внутримозговых кровоизлияниях, черепномозговой травме циркуляция ликвора может быть нарушена из-за обструкции, поэтому концентрация аналитов в образцах люмбального и вентрикулярного ликвора может существенно отличаться.Движение спинномозговой жидкости

Время перемещения ликвора от люмбального отдела к головному мозгу составляет около 1 часа; его течение в обратном направлении возможно несколько быстрее; общий объем лик-вора у здорового взрослого человека — около 140 мл; скорость продукции — 35 мл/час или 500 мл/день; время полной замены - 5-7 час.

СМЖ в норме представляет собой кристально-чистую жидкость. Мутный, гнойный, кровавый или пигментированный ликвор сопутствует многим заболеваниям. Получение после пункции вязкого ликвора обычно связано с метастазированием муцинозной опухоли в ЦНС или с тяжелой менингеальной инфекцией. Если концентрация белка превышает 15 г/л, то возможно образование в пробе ликвора сгустка или пленки. Ксантохромия или пигментация наблюдается при некоторых заболеваниях. Розовая или оранжевая пигментация часто связана с оксигемоглобином, который может образовываться из свежей крови в течение 2-36 часов после кровоизлияния в мозг. Желтая пигментация обычно связана с присутствием в СМЖ билирубина, образованного из гемоглобина, у пациентов в более поздние сроки после кровоизлияния (обычно от 10-48 часов и до 4 недель). Подобная окраска ликвора возможна и в том случае, если содержание билирубина в сыворотке превышает 170 мкмоль/л. Ксантохромия может появиться in vitro из-за попадания во время взятия в пробу СМЖ эритроцитов, если в течение двух часов после взятия образцы не отцентрифугировать и не отделить от осадка.

Ликвор на 99% состоит из воды (плазма крови — на 93%). Осмолярность ликвора и крови очень схожи, другие показатели имеют незначительные различия. Около 80% белка поступает в ликвор из крови и 20% продуцируется клетками ЦНС. Так как белки в СМЖ попадают в основном путем фильтрации из плазмы крови, то в СМЖ предпочтительно накапливаются среднемолекулярные белки, находящиеся в плазме в относительно большом количестве - это альбумин, преальбумин и трансферрин. Специфические для ЦНС белки (основной белок миелина, кислый глиальный фибриллярный белок и t -белок) в норме составляют только 1-2% от концентрации общего белка в ликворе. Некоторые специфические белки - нейрон-специфическая енолаза (NSE), белок S-100, основной белок миелина, - появляются в ликворе при различных заболеваниях ЦНС. Концентрация большинства из них, включая общий белок, варьирует в широких границах, обозначенных как «нормальные значения». Концентрация аналитов СМЖ может зависеть от возраста пациентов, иммунологической реактивности, активности воспалительного процесса, количества гибнущих клеток мозга и от состояния образца. При интерпретации результатов это необходимо учитывать.

ИНФЕКЦИОННЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ У пациента с подозрением на менингит клиницист должен тщательно проанализировать клиническую картину, как дополнение - цитологию (прежде всего, количество и дифференцировку лейкоцитов) и результаты посева ликвора. Традиционно при дифференциальной диагностике септических (бактериальных, грибковых, туберкулезных) и асептических (вирусных) менингитов используют определение в СМЖ белка и глюкозы. Глюкоза. Референтные пределы: 2,61-4,18 ммоль/л.

Концентрация глюкозы в ликворе зависит от ее концентрации в крови, поэтому определение ее только в СМ.Ж. без одновременного определения глюкозы сыворотки крови затрудняет или делает невозможной интерпретацию результатов. У пациентов с гипогликемией снижение глюкозы СМЖ. — нормальное явление, тогда как гипергликемия может маскировать явное снижение глюкозы ликвора. В случае некомпенсированного сахарного диабета глюкоза крови более 39 ммоль/л может насытить транспортную систему глюкозы, в результате чего соотношение глюкозы СМЖ/крови может значительно меняться. Следует учитывать, что равновесие между глюкозой сыворотки и СМЖ устанавливается за 4 ч, поэтому при сопоставлении кровь/ликвор не должно проходить много времени между взятием проб крови и ликвора, особенно у лихорадящих больных. Концентрация глюкозы ликвора менее 55-60% от концентрации глюкозы в сыворотке крови заставляет думать о бактериальном менингите. Результат зависит от возраста пациента и от вида инфекции. Так, у грудных детей соотношение глюкозы ниже 0,8 следует считать диагностически значимым. Известно также, что это соотношение меняется в первые несколько месяцев жизни ребенка, что создает определенные трудности при интерпретации результатов. Изменения концентрации глюкозы в ликворе могут быть обнаружены не только у больных с бактериальным менингитом, но и у пожилых здоровых людей, у пациентов с менингеальной неоплазией, при так называемом химическом менингите (после интратекальной химиотерапии) и при субарахноидальном кровоизлиянии.

Общий белок. Референтные пределы: 150-350 мг1л.

Определение общего белка СМЖ также применяется для дифференциальной диагностики септических и асептических менингитов. Концентрация белка выше 1000 мг/л характерна для бактериального, грибкового или туберкулезного менингита. При концентрации 2000 мг/л и выше чувствительность этого теста для дифференциальной диагностики бактериального и асептического менингита составляет 86%, специфичность — 100%; при концентрации выше 1000 мг/л - 82% и 98%, соответственно. Увеличение концентрации белка в СМЖ сопровождает многие патологические процессы в ЦНС, связанные с повышением проницаемости гемато-энцефалического барьера, вазогенным отеком мозга, освобождением специфических белков после гибели мозговых клеток. Попадание в пробу СМЖ эритроцитов в связи с люмбальной пункцией или внутримозговым кровоизлиянием может повышать концентрацию общего белка СМЖ приблизительно на 10 мг/л на каждые 1000 эритроцитов.

Хотя изолированное определение общего белка СМЖ - очень скудное средство для диагностики неизвестной патологии ЦНС, в сочетании с другими клиническими и лабораторными данными это может дать полезную информацию для подтверждения или опровержения диагноза.

Лактат. Референтные пределы: 1,2-2,1 ммоль/л.

Концентрация лактата в СМЖ не зависит от концентрации лактата в сыворотке. Несмотря на то, что причин повышен концентрации лактата в СМЖ несколько (гипоксия мозга, н рушение мозгового кровообращения при отеке мозга, метаболизм гранулоцитов и бактерий), основным в случае инфекционного менингита считают продукцию лактата лейкоцитам Установлена прямая зависимость концентрации лактата и чи ла лейкоцитов в ликворе.

У большинства пациентов с подтвержденным грамположтельным бактериальным менингитом концентрация лактата выше 4,2 ммоль/л. У пациентов с предполагаемым вирусны менингитом (отрицательные данные бактериологических и следований и самопроизвольное излечение без применения антибиотиков) уровень лактата не превышает 4,2 ммоль/л. Диагностическая чувствительность постановки диагноза бактериального менингита при таком рубежном значении лактата о ставила 96%. Лактат, как биохимический маркер, имеет несомненные преимущества перед определением глюкозы и белка его концентрация в СМЖ не зависит от концентрации в крови, кроме того лактат СМЖ может оставаться долгое время повышенным после начала правильно выбранной антибактериальной терапии. В то же время тест мало приемлем для оценки эффективности лечения септических менингитов, зато его можно успешно применять у больных, получавших антибиотики до люмбальной пункции.

Таким образом, анализ клинической картины, цитологическое и бактериологическое исследования СМЖ, определение соотношения глюкозы СМЖ/крови и общего белка ликвора обычно достаточны для дифференциальной диагностики инфекции ЦНС.

ПОВРЕЖДЕНИЯ ЦНС

Диагноз в этих случаях редко вызывает сомнения, поэтому основная функция лаборатории — наблюдение за больными динамике. Лабораторные тесты имеют два преимущества перед другими диагностическими средствами. Во-первых, прогнозирование исхода на основе клинических данных очень субъективно и часто нереально. Во-вторых, хотя современне компьютерная томография и ядерно-магнитный резонанс технически позволяют определять малые по объему повреждения ЦНС, но они не могут дифференцировать эти повреждения и судить, обратимы они или нет. Основные лабораторные тесты при исследовании СМЖ в этих случаях предста) лены в таблице 1.

Ишемия мозга. Наиболее распространенными тестами для прогнозирования клинического исхода после перинатально гипоксии являются определение лактата, ЛДГ и КК-ВВ СМЖ. ЛДГ - более чувствительный индикатор ишемических повреждений, хотя содержание ЛДГ в СМЖ отчетливо повышается позже КК-ВВ и достигает максимума только через 24 часа после инсульта. Активность ЛДГ в ликворе уже через 8 часов после инсульта значительно выше у пациентов с последующими неврологическими осложнениями, показана прямая зависимость активности ЛДГ в ликворе от размеров инсульта. Нейронспецифическая енолаза (NSE) - нейроспецифический маркер, относится к внутриклеточным энзимам ЦНС, это привлекает использовать NSE для определения постишемических повреждений мозга. Однако NSE может повышаться так- же при некоторых других неврологических процессах (эпилепсия, субарахноидальное кровоизлияние).

S-100-белок находится в мозговой ткани в связанном с кальцием состоянии. Состоит из двух субъединиц, a (10,4 kDa) и b (10,5 kDa), освобождается в СМЖ. после гибели нервных клеток. Некоторые исследователи применяют его для мониторинга течения паралича и травмы головного мозга. Концентрация S-100-белка в СМЖ. повышается между 8 часами и 4 днями паралича, имеется связь с размером инфаркта (видимые и невидимые инфаркты при компьютерной томографии).

Состояние после остановки сердца. Серийные исследования концентрации или активности КК-ВВ можно использовать для прогноза неврологических осложнений у пациентов с остановкой сердца после инфаркта миокарда. Установленный предел концентрации КК-ВВ в 17 мкг/л позволил в 93% случаев прогнозировать последующие неврологические отклонения. Существует несколько нерешенных проблем, препятствующих широкому использованию биохимических маркеров СМЖ для оценки степени повреждения мозга после повреждений (инсульт, травма, гипоксия).

1. Возможное несоответствие размеров повреждения мозговой ткани («гибель клеток») с последующими функциональными нарушениями у пациента.

2. Лишь у больных с установленным вентрикулярным дренажем в самые ранние часы после повреждения мозга возможно организовать серийные биохимические исследования СМЖ.

3. Поиск наилучшего маркера повреждения мозговой ткани не завершен.

4. В качестве предварительных маркеров прогноза последствий повреждений мозга предлагается применять ЛДГ, КК-ВВ и лактат. Следует помнить, что люмбальные пункции для взятия СМЖ. в остром периоде после повреждения мозга могут нанести пациенту непоправимый вред.

Таблица 1. Лабораторные показатели спинномозговой жидкости при травме и параличе ЦНС.

Показатель Характеристика Приемущества Недостатки

Лактат

Не зависит от концентрации в сыворотке.

Простой метод.

После перинатальной гипоксии и черепно-мозговой травмы имеет прогностическое значение

Не может диагностировать обратимые или необратимые нарушения

ЛДГ

(10-56 МЕ/л, 370)

Хорошо изученный внутриклеточный фермент

Известный метод. Чувствительный тест для ишемических нарушений. Появляется позднее др. маркеров. Коррелирует с размером очага деструкции ЦНС.

Имеет прогностическое значение после перинатальной гипоксии

Неспецифичен, изоферменты также неспецифичны, не дают информации о функциональном исходе после инсульта

Креатинкиназа-КВ

(< 5 МЕ/л, 370С)

Мозговой изо-фермент КК-ВВ составляет 95% от общей активности в ЦНС

Известный метод, нейроспецифичен

Активность КК-ВВ быстро падает in vivo и in vitro, неспецифична для типирования инсультов

Нейронспецифи-ческая енолаза (6,5 мкг/л)

Димер

Нейроспецифический белок, содержание в ликворе зависит от размеров инсульта и локализации

Неспецифичен для типирования патологии ЦНС, нет прямого определения, содержание в ликворе не связано с исходом

S-100 протеин (406 пмоль/л)

В ЦНС в большом количестве, связан с кальцием

Специфичен для ЦНС, содержание в ликворе связано с размером инфаркта

Неспецифичен для типирования патологии, нет прямого метода определения

Основной белок миелина (< 4 мг/л)

Специфичен для мозга, ассоциируется с деструкцией белого вещества мозга

Специфичен для ЦНС, больше специфичен для деструкции, чем для воспаления

Неспецифичен для этиологии повреждения, нет прямого метода определения, менее чувствительный, чем энзимы, мало исследован

 

ДРУГИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ

Печеночная энцефалопатия и ВИЧ-деменция.

Концентрация глутамина в СМЖ у больных с печеночной энцефалопатией в коме выше (403±140 мг/л), чем у некоматозных больных с заболеваниями печени (216±62 мг/л) или в контрольной группе (126±51 мг/л). Измерение глутамина СМЖ - простой, эффективный диагностический метод для оценки печеночной комы, но нужно сознавать его ограниченную диагностическую специфичность (табл. 2),

В последнее время рекомендуют определять b 2-микроглобулин (b 2-М) в СМЖ, в качестве маркера развития ВИЧ-деменции и других неврологических осложнений у больных с ВИЧ инфекцией. b 2-М - белок с ММ 11700, HLA-ассоциированная молекула, располагается на клеточной мембране и содержится в высокой концентрации в активированных Т-лимфоцитах.

Нейродегеперативные заболевания. При болезни Альцгеймера, самой распространенной деменции в пожилом возрасте, ведется активный поиск надежного биохимического маркера для наиболее раннего выявления заболевания и контроля за его развитием.

Атипичные формы ацетилхолинэстеразы — это поздние, фактически предсмертные проявления заболевания. Новые маркеры, такие как предшественник амилоида, недостаточно специфичны для этой патологии ЦНС.

Неоплазии ЦНС. Биохимический анализ СМЖ. оказывает помощь в выявлении вторичных неоплазии ЦНС, при наблюдении за эффективностью краткосрочной терапии, мониторинге роста опухолей, в выявлении рецидивов у пролеченных больных, в дифференциальной диагностике неопластической, инфекционной или психиатрической патологии ЦНС. При первичных опухолях мозга (например, глиомах) роль подобных исследований ликвора крайне незначительна. Некоторые исследователи отмечают повышение концентрации b 2-М в СМЖ. и предлагают использовать его в качестве раннего индикатора поражения ЦНС при рецидивах лейкемии и лимфомы. Пациенты с поражением ЦНС при лейкемии имели более высокие концентрации b 2-М, чем больные лейкемией без неврологических симптомов. Подобные наблюдения описаны и для лимфомы. Очень важно, что при этом отмечалось в среднем трехкратное снижение концентрации b 2-М в СМЖ. в период клинической ремиссии после интратекальной химиотерапии. В то же время, известно, что b 2-М СМЖ - неспецифический маркер, который может повышаться при многих заболеваниях, включая инфекции ЦНС. Кроме того, из-за малого размера молекулы этого белка, его концентрация в СМЖ. может повышаться при нарушении проницаемости гемато-энцефалического барьера (рассеянный склероз, энцефаломенингит, опухоль). Поэтому рекомендовано одновременное определение концентрации b 2-М в сыворотке и СМЖ или расчет индекса синтеза b 2-М в ЦНС. Поэтому b 2-М в СМЖ, вероятно, имеет клиническое значение только при исключении другой патологии ЦНС. Классические сывороточные онкомаркеры (СЕА, хорионический гонадотропин, a -фетопротеин) в СМЖ также имеют небольшое диагностическое и прогностическо значение.

Что касается первичных опухолей мозга, то определенные надежды здесь связывают с разработкой новых тестов на основе моноклональных антител к глиома-специфичным антигенам.

Аутоиммунные состояния. Чаще всего при аутоиммунных заболеваниях ЦНС, таких как рассеянный склероз, синдрм Gullian- Barre, амиотрофический латеральный склероз, используют одновременное измерение концентрации иммуноглоблинов A, G, M в ликворе и крови с последующим расчетом и интратекального синтеза на основе соотношения альбумин СМЖ/альбумин сыворотки крови.

Попытки применять другие маркеры в СМЖ (b 2-М, ИЛ-1, ИЛ 2, ИЛ-6, ФНО-a ) дали еще менее утешительные результаты. Таким образом, с достаточной осторожностью можно рекомендовать для практического применения измерение концентрации глутамина в ликворе для подтверждения печеночной энцефалопатии, а также b 2-М (с обязательным расчетом его интратекального синтеза), прежде всего, для подтверждения ре миссии у больных с поражением ЦНС вследствие лейкеми или лимфомы после химиотерапии. Очевидно, что все другие аналиты имеют ограниченную диагностическую специфичность и могут применяться только у тщательно отобранных групп пациентов.

Таблица 2. Показатели белкового обмена в спинномозговой жидкости при деменции и рассеянном склерозе.

Показатель

Заболевание

Характеристика

Преимущества

Недостатки

Глутамин

Гепатическая энцефалопатия

Продукт метаболизма аммония в ЦНС

Связан с клиническим течением энцефалопатии

Может повышаться при других негепатических повреждениях ЦНС

(^-микро-глобулин

БИЧ – деменция (СПИД)

HLA-ассоциированная молекула, источник - сыворотка и ЦНС

Чувствительный и специфичный в отдельных группах

Общая неспецифичность

Неоптерин

Мониторинг СПИД или рассеянного склероза

Птеридин - маркер иммунной клеточной активности

 

Неспецифический маркер, нет возможности прямого определения

Основной белок миелина

Мониторинг СПИД

Специфический протеин мозга, освобождение в ликвор связано с деструкцией белого вещества мозга

Нейроспецифический протеин, более специфичен для деструкции ЦНС, чем для воспалительных процессов

Неспецифичен для этиологии повреждения ЦНС, нет возможности прямого определения, менее чувствителен, чем энзимы, мало исследован

Предшественник амилоида

Болезнь Альцгеймера

Специфичен для мозга, нарушение связывания при сенильных состояниях

Специфический для патологических процессов

Патофизиологическая роль неясна, немного исследований, нет возможности прямого определения

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Neue Labormethoden fur die Liquordiagnostik, Herausgegebei vonT. 0. Kleine, GeorgThiemeVerlag, Stuttgart-New York, 1980.

2. L. Thomas Labor und Diagnose, Medizinische Verlagsgesellschaft Marburg, Marburg, 1992:1723-1740.

3. Watson M. A., Scott M. G. Clinical Utility of Biochemical Analysis ofCerebrospinal Fluid. Clin Chem 1995; 41: 343-360

4. Мошкин А. В, Стабилизация изоферментов креатинкиназь цереброспинальной жидкости при черепно-мозговой травме. Лаб. дело, 1989, № 2, 48-52.







КТ органов брюшной полости в Киеве
НОВОСТИ АССОЦИАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЕ НАУКА БИБЛИОТЕКА НОРМАТИВЫ ОБЪЕДИНЕНИЯ ОСНАЩЕНИЕ КАЧЕСТВО

YACA @Mail.ru