Patomorfologie zánětlivé odpovědi na poranění mozku, hladiny interleukinů v krvi a genové polymorfismy
Patomorfologie zánětlivé odpovědi na poranění mozku, hladiny interleukinů v krvi a genové polymorfismy
Naše studie se zabývá kinetikou akutní zánětlivé reakce (interleukinů a vaskulárního endoteliálního růstového faktoru VEGF) po traumatu mozku ve vztahu k aktivaci mikrogliálních mozkových buněk u pacientů s expanzní kontuzí v rámci sekundárního traumatu mozku. Interleukin IL-6, monocyt chemoatrahující protein (MCP-1) a VEGF mají rozdílný časový nástup u skupin pacientů s rozvojem a bez rozvoje expanzní kontuze mozku (p<0.05). Hodnoty VEGF v krvi byly významně vyšší u pacientů s nekomplikovanou mozkovou kontuzí ve srovnání s nižšími hodnotami u pacientů s expanzní kontuzí mozku. Pacienti s rozvojem sepse měli výrazný vzestup koncentrací TNF alpha a interleukinu IL-8 v průběhu prvních 72 hodin. P-selektin glykoprotein ligand PSGL a CD68 imunopozitivní mikrogliové elementy byly detekovány u obou typů, ložiskových i difuzních poranění mozku, zejména v perivaskulárních prostorech a imunopozitivita korelovala s nálezem telolysosomů v cytoplasmě mikroglie. Pozorovali jsme, že některé polymorfismy genů PAI-1, MTHFR, eNOS, VEGF a Apo E při genetickém vyšetření pacientů s traumatem mozku byly spojené s projevem ucpávání kapilár nahromaděnými leukocyty u případů expanzních kontuzí mozku.
Klíčová slova:
poranění mozku – akutní zánětlivá reakce – mikroglie – interleukiny – vaskulární endoteliální růstový faktor – monocyt chemoatrahující protein-1 – genový polymorfismus
Autoři:
David Vajtr 1,2; Drahomira Springer 3; Libor Staněk 4; Oldrich Benada 5; Filip Samal 6; Michal Beran 7; Premysl Strejc 1; Richard Prusa 2; Tomas Zima 3
Působiště autorů:
Department of forensic medicine and toxicology, Charles University 1st Medical Faculty and General teaching hospital, Prague
Czech Republic
1; Department of medical biochemistry and pathobiochemistry, Charles University 2nd Medical Faculty and University hospital Motol, Prague, Czech Republic
2; Department of clinical biochemistry and laboratory diagnostics, Charles University 1st Medical Faculty and General teaching hospital
Prague, Czech Republic
3; Department of pathology, Charles University 1st Medical Faculty and General teaching hospital, Prague, Czech Republic
4; Laboratory of molecular structure characterization, Institute of microbiology, Academy of sciences of the Czech Republic, Prague
Czech Republic
5; Department of neurosurgery, KNTB Zlin, Czech Republic
6; Department of forensic medicine, Charles University, 2nd Medical Faculty and Hospital Na Bulovce, Prague, Czech Republic
7
Vyšlo v časopise:
Soud Lék., 59, 2014, No. 4, p. 40-47
Kategorie:
Original Article
Souhrn
Naše studie se zabývá kinetikou akutní zánětlivé reakce (interleukinů a vaskulárního endoteliálního růstového faktoru VEGF) po traumatu mozku ve vztahu k aktivaci mikrogliálních mozkových buněk u pacientů s expanzní kontuzí v rámci sekundárního traumatu mozku. Interleukin IL-6, monocyt chemoatrahující protein (MCP-1) a VEGF mají rozdílný časový nástup u skupin pacientů s rozvojem a bez rozvoje expanzní kontuze mozku (p<0.05). Hodnoty VEGF v krvi byly významně vyšší u pacientů s nekomplikovanou mozkovou kontuzí ve srovnání s nižšími hodnotami u pacientů s expanzní kontuzí mozku. Pacienti s rozvojem sepse měli výrazný vzestup koncentrací TNF alpha a interleukinu IL-8 v průběhu prvních 72 hodin. P-selektin glykoprotein ligand PSGL a CD68 imunopozitivní mikrogliové elementy byly detekovány u obou typů, ložiskových i difuzních poranění mozku, zejména v perivaskulárních prostorech a imunopozitivita korelovala s nálezem telolysosomů v cytoplasmě mikroglie. Pozorovali jsme, že některé polymorfismy genů PAI-1, MTHFR, eNOS, VEGF a Apo E při genetickém vyšetření pacientů s traumatem mozku byly spojené s projevem ucpávání kapilár nahromaděnými leukocyty u případů expanzních kontuzí mozku.
Klíčová slova:
poranění mozku – akutní zánětlivá reakce – mikroglie – interleukiny – vaskulární endoteliální růstový faktor – monocyt chemoatrahující protein-1 – genový polymorfismus
Zdroje
1. Lenzlinger PM, Morganti-Kossmann MC, Laurer HL, McIntosh TK. The duality of the inflammatory response to traumatic brain injury. Molecular Neurobiology 2001; 24: 169–181.
2. Quan N, Herkenham M. Connecting cytokines and brain: A review of current issues. Histol Histopathol 2002; 17: 273–288.
3. Kukacka J, Vajtr D, Huska D, et al. Blood metallothionein, neuron specific enolase, and protein S100B in patients with traumatic brain injury. Neuro Endocrinol Lett 2006; 27: 116–120.
4. Vajtr D, Benada O, Kukacka J, et al. Correlation of ultrastructural changes of endothelial cells and astrocytes occuring during blood brain barrier damage after traumatic brain injury with biochemical markers of BBB leakage and inflammatory response. Physiol Res 2009; 58(2): 263–268.
5. Vajtr D, Filip M, Benada O, et al. Immunohistochemistry And Serum Values Of S-100B, Glial Fibrillary Acidic Protein, And Hyperphosphorylated Neurofilaments In Brain Injuries. Soud Lek 2012; 57(1): 7–12.
6. Holmin S, Soderlund J, Biberfeld P, Mathiesen T. Intracerebral inflammation after human brain contusion. Neurosurgery 1998; 42: 291–298.
7. Winter CD, Pringle AK, Clough GF, Church MK. Raised parenchymal interleukin-6 levels correlate with improved outcome after traumatic brain injury. Brain 2004; 127: 315–320.
8. Fassbender K, Rossol S, Kammer T, Daffertshofer M, Wirth S, Dollman M. Proinflammatory cytokines in serum of patients with acute cerebral ischemia: kinetics of secretion and relation to the extent of brain damage and outcome of dinase. J Neurol Sci 1994; 122: 135–139.
9. Semple BD, Bye N, Rancan M, Ziebell JM, Morganti-Kossmann MC. Role of CCL2 (MCP-1) in traumatic brain injury (TBI): evidence from severe TBI patients and CCL2−/− mice. J Cereb Blood Flow Metab 2010; 30(4): 769–782.
10. Krum JM, Mani N, Rosenstein JM. Roles of the endogenous VEGF receptors flt-1 and flk-1 in astroglial and vascular remodeling after brain injury. Exp Neurol 2008; 212: 108–117.
11. Grad S, Ertel W, Keel M, Infanger M, Vonderschmitt DJ, Maly FE. Strongly enhanced serum levels of vascular endothelial growth factor (VEGF) after polytrauma and burn. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine 1998; 36(6): 379–383.
12. Veenith T, Goon SH, Burnstein RM. Molecular mechanisms of traumatic brain injury: the missing link in management. World J Emerg Surg 2009; 4: 7.
13. Jordan B, Relkin N, Ravdin L. Apolipoprotein E-[Epsilon]4 associated with chronic traumatic brain injury in boxing. JAMA 1997; 278: 136–140.
14. Friedman G, Froom P, Sazbon L, et al. Apolipoprotein E-epsilon4 genotype predicts a poor outcome in survivors of traumatic brain injury. Neurology 1999; 52: 244–248.
15. Teasdale GM, Nicoll JA, Murray G, Fiddes M. Association of apolipoprotein E polymorphism with outcome after head injury. Lancet 1997; 350: 1069–1071.
16. Tiret L, Rigat B, Visvikis S. Evidence, from combined segregation and linkage analysis, that a variant of the angiotensin I-converting enzyme (ACE) gene controls plasma ACE levels. Am J Hum Genet 1992; 51: 197–205.
17. Ariza M, Matarin M, Jungue C. Influence of the angiotensin-converting enzyme polymorphism on neuropsychological subacute performance in moderate and severe traumatic brain injury. J Neuropsychiatry Clin Neurosci 2006; 18: 39–44.
18. Soares HD, Hicks RR, Smith D, McIntosh TK. Inflammatory leukocytic recruitment and diffuse neuronal degeneration are separate pathological processes resulting from traumatic brain injury. J Neurosci 1995; 15: 8223–8233.
19. Stahel PF, Shohami E, Younis FM, Kariya K, Otto VI, Lenzlinger PM. Experimental closed head injury: analysis of neurological outcome, blood-brain barrier dysfunction, intracranial neutrophil infiltration, and neuronal cell death in mice deficient in genes for pro-inflammatory cytokines. J Cereb Blood Flow Metab 2000; 20: 369–380.
20. Zhuang J, Shackford SR, Schmoker JD, Anderson ML. The association of leukocytes with secondary brain injury. J Trauma 1993; 35: 415–422.
21. Schwarzmaier SM, Kim SW, Trabold R, Plesnila N. Temporal profile of thrombogenesis in the cerebral microcirculation after traumatic brain injury in mice. Journal of Neurotrauma 2010; 27(1): 121–130.
22. Von Oettingen G, Bergholt B, Gyldensted C, Astrup J. Blood flow and ischemia within traumatic cerebral contusions. Neurosurgery 2002; 50: 781−790.
23. Laroche M, Kutcher ME, Huang MC, Cohen MJ, Manley GT. Coagulopathy After Traumatic Brain Injury. Neurosurgery 2012; 70(6): 1334–1345.
24. Nakajima K, Kohsaka S. Microglia: neuroprotective and neurotrophic cells in the central nervous system. Curr Drug Targets Cardiovasc Haematol Disord 2004; 4(1): 65–84.
25. Morganti-Kossmann MC, Rancan M, Stahel PF, Kossmann T. Inflammatory response in acute traumatic brain injury: a double-edged sword. Curr Opin Crit Care 2002; 8(2): 101–105.
26. Ho L, Zhao W, Dams-O‘Connor K, et al. Elevated Plasma MCP-1 Concentration Following Traumatic Brain Injury as a Potential “Predisposition” Factor Associated with an Increased Risk for Subsequent Development of Alzheimer‘s Disease. Journal of Alzheimers disease 2012; 31(2): 301–313.
27. Woiciechowsky Ch, Schöning B, Cobanov J, Lanksch WR, Volk HD, Döcke WD. Early IL-6 Plasma Concentrations Correlate with Severity of Brain Injury and Pneumonia in Brain-Injured Patients. Journal of Trauma-Injury Infection & Critical Care 2002; 52(2): 339–345.
Štítky
Anatomical pathology Forensic medical examiner ToxicologyČlánok vyšiel v časopise
Forensic Medicine
2014 Číslo 4
Najčítanejšie v tomto čísle
- Causes of death and heart pathology in pacemaker or implantable cardioverter-def ibrillator patients who died in hospital
- Ethanol-induced ketoacidosis as a possible neglected cause of sudden death in chronic alcohol consumers
- Pathomorphology of inflammatory response following traumatic brain injury, serum values of interleukins, and gene polymorphisms
- Possibilities of molecular genetic determination of age of an individual from biological traces