Вплив оксидативного стресу на клінічні прояви та якість життя пацієнтів із генералізованою формою міастенії

Вступ

Міастенія — відносно нечасте автоімунне захворювання з невідомою етіологією, основна ланка патогенезу якого — ураження постсинаптичних мембран нервово-м’язових синапсів переважно внаслідок вироблення аутоантитіл до рецепторів ацетилхоліну або м’язовоспецифічної тирозинкінази. Існують дані про деяку роль у цьому процесі антитіл до титину (Кальбус О.І., 2019а; Engel A.G. (Ed.), 2012; Nagappa M. et al., 2019). Поширеність міастенії зростає протягом останніх десятиліть і варіює у різних країнах у межах 17–300 випадків на 1 млн населення на рік (Carr A.S. et al., 2010; Andersen A.J. et al., 2014; Blum S. et al., 2015; Breiner A. et al., 2015; 2016). Поширеність міастенії в Україні становить 5,16 випадку на 100 тис. населення на рік (Кальбус О.І., 2019б).

Міастенія, як більшість хронічних захворювань, може призводити до психоемоційних змін, зокрема розвитку депресії та посилення тривоги. Враховуючи перебіг захворювання, а саме чергування періодів поліпшення та погіршення стану хворих, воно може призводити до побутових, професійних, соціальних обмежень, що погіршує якість життя пацієнтів (Kulaksizoglu I., 2007; Blum S. et al., 2015; Breiner A. et al., 2016; Vinge L. et al., 2018).

Оксидативний стрес (ОС) спостерігається при багатьох захворюваннях і відіграє певну роль у патогенезі деяких з них. Зокрема встановлено його роль у розвитку запальних та автоімунних захворювань (Brambill D. et al., 2008). У деяких наукових роботах зазначають роль ОС у патогенезі міастенії, проте цей зв’язок вивчено недостатньо (Yang D. et al., 2016). Існують дані про роль підвищення концентрації реактивного кисню, що може призводити до інактивації рецепторів ацетилхоліну та пошкодження їх структури (Venkatesham A. et al., 2005; Krishnaswamy A.et al., 2011).

Є дані про роль нітрозативного стресу (НС) при міастенії. Так, існують дані про підвищення концентрації дитирозину у пацієнтів як з очною, так і з генералізованою формою міастенії (ГФМ) (Adamczyk-Sowa M. et al., 2017).

Отже, роль показників ОС та НС у розвитку міастенії залишається не до кінця вивченою та потребує уточнення.

Мета — вивчити вплив показників ОС на клінічні прояви міа­стенії, а також показники якості життя хворих.

Об’єкт і методи дослідження

У дослідження включено 147 хворих на ГФМ (середній вік 53,0 (37,0–65,0) року, 98 (66,7%) жінок та 49 (33,3%) чоловіків). Групу контролю для порівняння показників ОС сформували 10 практично здорових осіб.

Для оцінки клінічної форми, класу та підкласу міастенії використовували класифікацію американської фундації дослідження міастенії (Myasthenia Gravis Foundation of America — MGFA) (Engel A.G. (Еd.), 2012). Для кількісної оцінки ступеня клінічних проявів міастенії проводили оцінку за шкалою кількісної оцінки міастенії (Qualitative Myasthenia Gravis Scale — QMG). Повсякденну активність оцінювали за шкалою повсякденної активності при міастенії (Myasthenia Gravis — Activity of Daily Living — MG-ADL), втомлюваність — за шкалою втомлюваності (Fatigue Severity Scale — FSS), оцінку якості життя — за шкалою оцінки якості життя при міастенії (Myasthenia Gravis Quality of Life-15 — MG-QoL-15) (Barohn R. et al., 1998; Wolfe G. et al., 1999; Jaretzki A. et al., 2000).

Хворим на міастенію та особам контрольної групи визначали рівень загального білка, сульфгідрильних (SH)-груп, глутатіонзалежних ферментів (глутатіонпероксидази — ГПО, глутатіонредуктази — ГР, глутатіон-S-трансферази — ГТ), відновленого (GSH) та окисненого (GSSG) глутатіону, білка теплового шоку (БТШ) масою 70 кДа (HSP70). Додатково визначали рівень нітротирозину як основного показника НС.

При математичній обробці даних використовували методи параметричної та непараметричної статистики. Статистичну обробку результатів проводили з використанням програмних продуктів «Microsoft Excel» («Microsoft Office 2016 Professional Plus») та «Statistica 6.1» («StatSoft Inc.»).

Результати та їх обговорення

Основні показники ОС серед обстежених наведено у табл. 1.

Показники ОС і БТШ корелюють із клініко-неврологічним станом хворих на міастенію, оціненим за шкалами QMG, MG-ADL, FSS та MG-QoL-15 (табл. 2).

Тяжкий перебіг міастенії (вираженість оцінок за шкалою QMG) мав прямі зв’язки з нітротирозином та GSSG, тоді як з іншими ферментами антиоксидантної системи визначено переважно наближені до сильних та сильні зворотні зв’язки (чим вищий вміст білка, тим вищий рівень ОС, тим гірший стан хворого).

Для шкали QMG найсильніший зв’язок визначено з ГПО (ρ=–0,78; p<0,001), для MG-ADL — з ГР (ρ=–0,69 та ρ=–0,54 відповідно; p<0,001), для MG-QoL-15 — з SH-групами та ГР (однакові коефіцієнти кореляції ρ=–0,62; p<0,001).

Взаємозв’язки показників ОС, НС та БТШ у хворих на ГФМ представлені у табл. 3 та на рис. 1.

Рис. 1. Зв’язок між показниками ОС (ГР), НС (нітротирозин) та HSP70 у хворих на ГФМ

Загальний білок крові з числа досліджених ферментів корелює лише з нітротирозином (r=0,34; p=0,005), решта досліджених біохімічних показників корелюють між собою, винятком є відсутність зв’язку HSP70 та SH-групи (р>0,05). SH-групи сильним прямим зв’язком корелюють із GSH (r=0,83; p<0,001), зворотним — з GSSG (r=–0,80; p<0,001). Сильний зв’язок зворотного напрямку визначено між нітротирозином та GSH (r=–0,71; p<0,001), GSH та GSSG (r=–0,82; p<0,001). HSP70 корелює як з глутатіонзалежними ферментами — ГПО (r=0,63; p<0,001), ГР (r=0,68; p<0,001), ГТ (r=0,50; p<0,001), так і з показником НС — нітротирозином (r=–0,64; p<0,001). Отже, при ГФМ БТШ прямими зв’язками пов’язаний з показниками ОС, зворотними — НС (див. рис. 1).

Зазначимо, що парціальні коефіцієнти кореляції, які, на відміну від парних, очищені від впливу інших корелянтів, вказують на менш вагомі зв’язки між показниками ОС, НС та БТШ у хворих на ГФМ (табл. 4).

Так, сильний зв’язок між SH-групами та GSSG мав середню силу після очищення від впливу інших чинників (парціальний r=0,34; p=0,009).

ГТ статистично значуще не корелює із жодним з вивчених показників. ГПО корелює лише з HSP70 (парціальний r=0,31; p=0,017), GSH — з окисненим середнім зворотним зв’язком (парціальний r=–0,37; p=0,004).

Очищена залежність між HSP70 з глутатіонзалежними ферментами становила: з ГПО — парціальний r=0,31 (p=0,017), з ГР — r=0,34 (p=0,010), з ГТ — статистично значущий зв’язок відсутній (р>0,05).

Очищена кореляція БТШ з нітротирозином теж менша — r=–0,38 (p=0,003), однак і за парціальними коефіцієнтами кореляції простежується взаємозв’язок між БТШ та показниками ОС у хворих на ГФМ (прямі зв’язки — збільшення одних призводить до збільшення інших) та з показниками НС (зворотні зв’язки — збільшення HSP70 супроводжується зменшенням нітротирозину).

Враховуючи наявність складних взаємозв’язків у групі показників ОС, НС, БТШ та у групі показників клініко-неврологічного стану хворих на міастенію, проведено канонічний кореляційний аналіз між двома зазначеними наборами показників, який дозволив визначити їх взаємний ступінь впливу. У результаті канонічного кореляційного аналізу розраховано чотири канонічні корені, з яких лише перший виявився статистично значущим (р<0,001) і аналізувався у подальшому (табл. 5).

Отриманий канонічний корінь витягує 100% дисперсії з лівої множини показників (клініко-неврологічних характеристик) та 74,45% дисперсії — із правої множини показників (біохімічних показників, пов’язаних із ОС). Отже, змінні, включені у відповідні групи, здатні пояснити 100 та 74,45% відповідно своєї внутрішньогрупової мінливості.

Частка спільної надмірності показує, наскільки варіабельність показників однієї множини показників пояснюється іншою групою. Згідно з отриманими даними, визначено, що біохімічні показники, пов’язані з ОС, пояснюють 50,67% варіабельності клініко-неврологічного стану хворих на ГФМ; у свою чергу, біохімічна група білкових змінних пояснюється у 45,21% варіабельністю показників клініко-неврологічного обстеження хворих.

Канонічні ваги показують ступінь внеску відповідного показника у значення канонічної змінної. Найбільший внесок у групу показників лівої множини — клініко-неврологічних характеристик хворих на міастенію здійснюють шкали QMG та MG-QoL15, далі практично з однаковим внеском — FSS та MG-ADL.

У значенні канонічної змінної біохімічних показників, пов’язаних із ОС, найбільший внесок належить ГР та ГПО, далі в порядку зменшення — GSH, ГТ, нітротирозин, GSSG, HSP70, SH-групи та загальний білок.

Факторна структура (навантаження канонічних факторів) означають кореляції між канонічною змінною та окремими показниками з відповідної групи.

У лівій множині даних найбільший кореляційний зв’язок спостерігається між канонічною змінною клініко-неврологічних характеристик з шкалою QMG та MG-ADL. У правій множині — між канонічною змінною біохімічних показників з ГР, ГПО та GSSG.

Загалом коефіцієнт канонічної кореляції між показниками клініко-неврологічного стану хворих на міастенію та комплексом біохімічних показників, пов’язаних з ОС, становить R=0,85 (χ²=81,60; р<0,001). Це дозволяє стверджувати про наявність сильного зв’язку між зваженими сумами клініко-неврологічних показників та зваженими сумами біохімічних показників (рис. 2) і дає підґрунтя для висновку про розвиток ОС у хворих на міастенію.

Рис. 2. Канонічний кореляційний взаємозв’язок між групою біохімічних показників (ОС, НС, БТШ) та клініко-неврологічними характеристиками хворих на ГФМ (шкали QMG, MG-ADL, FSS та MG-QoL15)

Висновки

1. Встановлено сильний зв’язок між зваженими сумами клініко-­неврологічних та біохімічних показників, що дає підґрунтя для висновку про розвиток ОС у хворих на міастенію.

2. Тяжкий перебіг міастенії має прямі зв’язки з нітротирозином та GSSG.

3. При ГФМ БТШ HSP70 пов’язаний прямими зв’язками з показниками ОС, зворотними — НС.

4. У значення канонічної змінної біохімічних показників, пов’язаних із ОС, найбільший внесок роблять ГР та ГПО, далі — у порядку зменшення — GSH, ГТ, нітротирозин, GSSG, HSP70, SH-групи та загальний білок.

Список використаної літератури

• Кальбус О.І. (2019а) Імунологічні маркери розвитку міастенії. Укр. мед. часопис, 2(2): 24–26 (https://doi.org/10.32471/umj.1680-3051.130.140164).
• Кальбус О.І. (2019б) Медико-статистичні та епідеміологічні характеристики поширеності міастенії в Україні. Укр. мед. часопис, 4(2): 42–45 (https://doi.org/10.32471/umj.1680-3051.132.161828).
• Adamczyk-Sowa M., Bieszczad-Bedrejczuk E., Galiniak S. et al. (2017) Oxidative modifications of blood serum proteins in myasthenia gravis. J. Neuroimmunol., 305: 145–153 (https://doi.org/10.1016/j.jneuroim.2017.01.019).
• Andersen J.B., Heldal A.T., Engeland A., Gilhus N.E. (2014) Myasthenia gravis epidemiology in a national cohort; combining multiple disease registries. Acta Neurologica Scandinavica. Supplementum, 198: 26–31 (https://doi.org/10.1111/ane.12233).
• Barohn R., Mcintire D., Herbelin L. et al. (1998) Reliability Testing of the Quantitative Myasthenia Gravis Scorea. Annals of the New York Academy of Sciences, 841(1): 769–772.
• Blum S., Lee D., Gillis D. et al. (2015) Clinical features and impact of myasthenia gravis disease in Australian patients. J. Clin. Neurosci., 22(7): 1164–1169 (https://doi.org/10.1016/j.jocn.2015.01.022).
• Brambilla D., Mancuso C., Scuderi M. et al. (2008) The role of antioxidant supplement in immune system, neoplastic, and neurodegenerative disorders: a point of view for an assessment of the risk/benefit profile. Nutrition J., 7(1) (https://doi.org/10.1186/1475-2891-7-29).
• Breiner A., Widdifield J., Katzberg H. D. et al. (2016) Epidemiology of myasthenia gravis in Ontario, Canada. Neuromusc. Dis., 26(1): 41–46 (https://doi.org/10.1016/j.nmd.2015.10.009).
• Breiner A., Young J., Green D. et al. (2015) Canadian administrative health data can identify patients with myasthenia gravis. Neuroepidemiology, 44: 108–113 (https://doi.org/10.1159/000375463).
• Carr A.S., Cardwell C.R., McCarron P.O., McConville J. (2010) A systematic review of population based epidemiological studies in Myasthenia Gravis. BMC Neurology, 10: 46 (https://doi.org/10.1186/1471-2377-10-46).
• Engel A.G. (Ed.) (2012) Myasthenia gravis and myasthenic disorders. Oxford University Press, Oxford, 304 p.
• Jaretzki A., Barohn R.J., Ernstoff R.M. et al. (2000) Myasthenia gravis: recommendations for clinical research standards. Task Force of the Medical Scientific Advisory Board of the Myasthenia Gravis Foundation of America. Neurology, 55: 16–23.
• Krishnaswamy A., Cooper E. (2011) Reactive oxygen species inactivate neuronal nicotinic acetylcholine receptors through a highly conserved cysteine near the intracellular mouth of the channel: implications for diseases that involve oxidative stress. J. Physiol., 590(1): 39–47 (https://doi.org/10.1113/jphysiol.2011.214007).
• Kulaksizoglu I. (2007) Mood and anxiety disorders in patients with myasthenia gravis: aetiology, diagnosis and treatment. CNS Drugs, 21: 473–481 (https://doi.org/10.2165/00023210-200721060-00004).
• Nagappa M., Mahadevan A., Gangadhar Y. et al. (2019) Autoantibodies in acquired myasthenia gravis: clinical phenotype and immunological correlation. Acta Neurol. Scandinav., 139(5): 428–437.
• Venkatesham A., Babu P.S., Sagar J.V., Krishna D.R. (2005) Effect of reactive oxygen species on cholinergic receptor function. Indian J. Pharmacol., 37: 366–370.
• Vinge L., Jakobsen J., Andersen H. (2018) Muscle weakness and functional disability in patients with myasthenia gravis. Muscle Nerve, 59(2): 218–223 (https://doi.org/10.1002/mus.26356).
• Wolfe G., Herbelin L., Nations S. et al. (1999) Myasthenia gravis activities of daily living profile. Neurology, 52(7): 1487–1487.
• Yang D., Su Z., Wu S. et al. (2016) Low antioxidant status of serum bilirubin, uric acid, albumin and creatinine in patients with myasthenia gravis. Int. J. Neurosci., 126(12): 1120–1126 (https://doi.org/10.3109/00207454.2015.1134526).

Адреса для листування:
Кальбус Олександр Іванович
49044, Дніпро, вул. Вернадського, 9
ДЗ «Дніпропетровська медична академія МОЗ України»,
кафедра неврології
E-mail: [email protected]
ORCID: 0000-0003-0796-4825

Одержано 14.12.2019