Взаимосвязь биомаркеров аутофагии и показателей воспаления в остром периоде ишемического инсульта

Постишемическое нейровоспаление является критическим патофизиологическим процессом в рамках всей схемы церебральной ишемии, охватывающей раннее повреждение и период восстановления тканей. Согласно последним экспериментальным данным, аутофагия участвует в регуляции нейровоспаления, влияя на исход острого периода ишемического инсульта (ИИ).
Цель. Оценить взаимосвязь между биомаркерами аутофагии и показателями воспаления в динамике острого периода атеротромботического ИИ.
Материалы и методы. Обследованы 112 пациентов в остром периоде впервые развившегося атеротромботического ИИ и 56 доноров (группа контроля). Пациентам проводили динамическое клинико-неврологическое обследование на 1-е, 7-е и 14-е сутки от начала заболевания (магнитно-резонансная томография, тестирование по шкале NIHSS, модифицированной шкале Рэнкина). В эти же временные интервалы осуществляли забор крови на исследование. Количество активных аутофагосом в периферической крови оценивали методом проточной цитометрии с помощью специфического красителя Cyto-ID. Концентрацию в сыворотке провоспалительных цитокинов ИЛ‑1β, ИЛ‑8, ИЛ‑18 (интерлейкины‑1β, -8, -18), ФНО-α (фактор некроза опухоли-α), биомаркеров аутофагии Beclin‑1, LC 3 и р62 определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа. С-реактивный белок оценивали высокочувствительным иммунотурбидиметрическим методом.
Результаты. Выявлено статистически достоверное повышение исследуемых параметров по сравнению с группой контроля. Максимальное повышение биомаркеров воспаления отмечалось на 1-е, а ключевых показателей аутофагии (LC 3, Beclin‑1, Cyto-ID) – на 7-е сутки после развития ишемии. Установлена прямая взаимосвязь между уровнем аутофагии и концентрацией биомаркеров воспаления (СРБ, ИЛ‑1β, ИЛ‑18, ФНО-α) на 1-е и 7-е сутки острого ИИ.
Выводы. Выявленные корреляционные связи свидетельствуют об участии активационной аутофагии в регуляции постишемического нейровоспаления и ее вовлечении в ишемическое поражение головного мозга на ранних этапах острого периода ИИ (1–7-е сутки). Полученные результаты подтверждают данные литературы о влиянии аутофагии на исход острого периода заболевания.

1. Tsygan N. V., Trashkov A. P., Litvinenko I. V., Yakovleva V. A., Ryabtsev A. V., Vasiliev A. G., Churilov L. P. Autoimmunity in acute ischemic stroke and the role of blood–brain barrier: the dark side or the light one? Front. Med. 2019. Vol. 13. No. 4. P. 420–426. DOI: 10.1007/s11684–019–0688–6.

2. Lasek-Bal A., Jedrzejowska-Szypulka H., Student S., Warsz-Wianecka A., Zareba K., Puz P., Bal W., Pawletko K., Lewin-Kowalik J. The importance of selected markers of inflammation and blood-brain barrier damage for short-term ischemic stroke prognosis. J. Physiol. Pharmacol. 2019. Vol. 70. No. 2. P. 209–217. DOI: 10.26402/jpp.2019.2.04.

3. Li S., Zhang Y., Shi S., Guo D., Chang T. Identification of immune characteristic landscapes related to autophagy in ischemic stroke. Front. Cell. Dev. Biol. 2022. Vol. 10. Article No. 1026578. DOI: 10.3389/fcell.2022.1026578.

4. Hu K., Gao Y., Chu S., Chen N. Review of the effects and Mechanisms of microglial autophagy in ischemic stroke. Int. Immunopharmacol. 2022. Vol. 108. Article No. 108761. DOI: 10.1016/j.intimp.2022.108761.

5. Zhu H., Hu S., Li Y., Sun Y., Xiong X., Hu X., Chen J., Qiu S. Interleukins and Ischemic Stroke. Front. Immunol. 2022. Vol. 13. Article No. 828447. DOI: 10.3389/ fimmu.2022.828447.

6. Jiang C. T., Wu W. F., Deng Y. H., Ge J. W. Modulators of microglia activation and polarization in ischemic stroke (Review). Mol. Med. Rep. 2020. Vol. 21. No. 5. P. 2006–2018. DOI: 10.3892/mmr.2020.11003.

7. Lu X., Zhang J., Ding Y., Wu J., Chen G. Novel Therapeutic Strategies for Ischemic Stroke: Recent Insights into Autophagy. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2022. Vol. 2022. Article No. 3450207. DOI: 10.1155/2022/3450207.

8. 7. Li S., Liu H., Wang H. The Interplay between Autophagy and NLRP3 Inflammasome in Ischemia/Reperfusion Injury. Int. J. Mol. Sci. 2021. Vol. 22. No. 16. P. 8773. DOI: 10.3390/ijms22168773.

9. Hou W., Hao Y., Sun L., Zhao Y., Zheng X., Song L. The dual roles of autophagy and the GPCRs-mediating autophagy signaling pathway after cerebral ischemic stroke. Molecular Brain. 2022. Vol. 15. No. 1. DOI: 10.1186/s13041–022–00899–7.

10. Qin X., Akter F., Qin L., Cheng J., Guo M., Yao S., Jian Z., Liu R., Wu S. Adaptive Immunity Regulation and Cerebral Ischemia. Front. Immunol. 2020. Vol. 11. No. 689. DOI: 10.3389/fimmu.2020.00689.

11. Shi Q., Cheng Q., Chen C. The Role of Autophagy in the Pathogenesis of Ischemic Stroke. Current Neuropharmacology. 2021. Vol. 19. No. 5. P. 629–640. DOI: 10.2174/1570159x18666200729101913.

12. Zeng J., Bao T., Yang K., Zhu X., Wang S., Xiang W., Ge A., Zeng L., Ge J. The mechanism of microglia-mediated immune inflammation in ischemic stroke and the role of natural botanical components in regulating microglia: A review. Front. Immunol. 2023. Vol. 13. Article No. 1047550. DOI: 10.3389/fimmu.2022.1047550.

13. Mo Y., Sun Y. Y., Liu K. Y. Autophagy and inflammation in ischemic stroke. Neural Regen. Res. 2020, Vol. 15. No. 8. P. 1388–1396. DOI: 10.4103/1673–5374.274331.

14. Wang X., Fang Y., Huang Q., Xu P., Lenahan C., Lu J., Zheng J., Dong X., Shao A., Zhang J. An updated review of autophagy in ischemic stroke: From mechanisms to therapies. Experimental Neurology. 2021. Vol. 340. Article No. 113684. DOI: 10.1016/j.expneurol.2021.113684.

15. Guan R., Zou W., Dai X., Yu X., Liu H., Chen O. et al. Mitophagy, a potential therapeutic target for stroke. Journal of Biomedical Science. 2018. Vol. 25. No. 87. https://doi.org/10.1186/s12929–018–0487–4

16. Li H., Qiu S., Li X., Li M., Peng Y. Autophagy biomarkers in CSF correlates with infarct size, clinical severity and neurological outcome in AIS patients. J. Transl. Med. 2015. Vol. 13. P. 359. https://doi.org/1.0.1186/s12967–015–0726–3

17. Jin W. N., Gonzales R., Feng Y., Wood K., Chai Z., Dong J. F. et al. Brain Ischemia Induces Diversified Neuroantigen-Specific T-Cell Responses That Exacerbate Brain Injury. Stroke. 2018. Vol. 49. No. 6. P. 1471–8. DOI: 10.1161/strokeaha.118.020203.

18. Chen R., Jiang M., Li B., Zhong W., Wang Z., Yuan W., Yan J. The role of autophagy in pulmonary hypertension: A double-edge sword. Apoptosis. 2018. Vol. 23. No. 9. P. 459–469. DOI: 10.1007/s10495–018–1477–4.