Динамика CD68+ и stabilin-1+ макрофагальной инфильтрации в головном мозге у пациентов с инфарктом миокарда

Цель. Изучение временной динамики макрофагальной инфильтрации (CD68+ и stabilin-1+) в головном мозге пациентов, умерших от ИМ 1 типа.

Материалы и методы. В исследование включен 31 пациент с фатальным ИМ 1 типа. Контрольную группу составили 10 человек в возрасте от 18 до 40 лет, погибших от травм, несовместимых с жизнью. Сформированы 2 группы пациентов: группа 1 (n=19) – умершие в течение первых 3-х суток, группа 2 (n=12) – умершие на 4–28-е сутки ИМ. Макрофагальную инфильтрацию в срезах головного мозга оценивали с помощью иммуногистохимического исследования. Для иммунофенотипирования макрофагов использовали антитела к общему маркеру макрофагов CD68 и маркеру М2 макрофагов stabilin-1.

Результаты. Количество CD68+ макрофагов в головном мозге в группе 1 было значительно выше, чем в группе контроля. В группе 2 интенсивность инфильтрации СD68+ клетками была ниже, чем в группе 1, но выше, чем в группе контроля. В головном мозге здоровых людей и пациентов, умерших от ИМ, присутствовали в небольшом количестве stabilin-1+ макрофаги. Статистически значимых различий между исследованными группами не выявлено. Корреляционный анализ показал наличие прямой связи между количеством CD68+ макрофагов в инфарктной, пери- и неинфарктной зонах миокарда и в головном мозге у пациентов с ИМ. Корреляций между количеством CD68+, stabilin-1+ клеток и наличием СД, перенесенных ранее инсультов и инфарктов, предшествующей инфаркту стенокардии не выявлено.

Заключение. Количество CD68+ макрофагов в головном мозге значительно увеличивалось в течение первых трех суток ИМ. Количество stabilin-1+ М2 макрофагов в головном мозге значимо не изменялось и не отличалось от контрольных значений. Выявлена связь между количеством CD68+ макрофагов в головном мозге и миокарде

1. González H, Elgueta D, Montoya A, Pacheco R. Neuroimmune regulation of microglial activity involved in neuroinflammation and neurodegenerative diseases. Journal of Neuroimmunology. 2014;274(1-2):1-13. https://doi.org/10.1016/j.jneuroim.2014.07.012

2. Wu Z, Nakanishi H. Old and new inflammation and infection hypotheses of Alzheimer’s disease: focus on Microglia-aging for chronic neuroinflammation. Folia Pharmacologica Japonica. 2017;150(3):141-7. https://doi.org/10.1254/fpj.150.141

3. Fu W, Vukojevic V, Patel A, Soudy R, MacTavish D, Westaway D et al. Role of microglial amylin receptors in mediating beta amyloid (Aβ) - induced inflammation. Journal of Neuroinflammation. 2017;14(1):199. https://doi.org/10.1186/s12974-017-0972-9

4. Kaur K, Gill JS, Bansal PK, Deshmukh R. Neuroinflammation - A major cause for striatal dopaminergic degeneration in Parkinson’s disease. Journal of the Neurological Sciences. 2017;381:308-14. https://doi.org/10.1016/j.jns.2017.08.3251

5. Mathys ZK, White AR. Copper and Alzheimer’s Disease. Advances in Neurobiology. 2017;18:199-216. https://doi.org/10.1007/978-3-319-60189-2_10

6. Gallart-Palau X, Serra A, Lee BST, Guo X, Sze SK. Brain ureido degenerative protein modifcations are associated with neuroinflammation and proteinopathy in Alzheimer’s disease with cerebrovascular disease. Journal of Neuroinflammation. 2017;14(1):175. https://doi.org/10.1186/s12974-017-0946-y

7. Nguyen Q, Uminski K, Hiebert BM, Tangri N, Arora RC. Midterm outcomes afer postoperative delirium on cognition and mood in patients afer cardiac surgery. Te Journal of Toracic and Cardiovascular Surgery. 2018;155(2):660-667.e2. https://doi.org/10.1016/j.jtcvs.2017.09.131

8. Kobayashi K, Imagama S, Ando K, Ishiguro N, Yamashita M, Eguchi Y et al. Risk Factors for Delirium Afer Spine Surgery in Extremely Elderly Patients Aged 80 Years or Older and Review of the Literature: Japan Association of Spine Surgeons with Ambition Multicenter Study. Global Spine Journal. 2017;7(6):560-6. https://doi.org/10.1177/2192568217700115

9. Punjasawadwong Y, Chau-in W, Laopaiboon M, Punjasawadwong S, Pin-on P. Processed electroencephalogram and evoked potential techniques for amelioration of postoperative delirium and cognitive dysfunction following non-cardiac and non-neurosurgical procedures in adults. Cochrane Database of Systematic Reviews. 2018;15(5):CD011283. https://doi.org/10.1002/14651858.CD011283.pub2

10. Veeranki SPK, Hayn D, Kramer D, Jauk S, Schreier G. Effect of Nursing Assessment on Predictive Delirium Models in Hospitalised Patients. Studies in Health Technology and Informatics. 2018;248:124-31. PMID: 29726428

11. Rengel KF, Pandharipande PP, Hughes CG. Postoperative delirium. La Presse Médicale. 2018;47 (4):e53-64. https://doi.org/10.1016/j.lpm.2018.03.012

12. Saxena S, Maze M. Impact on the brain of the inflammatory response to surgery. La Presse Médicale. 2018;47(4):e73-81. https://doi.org/10.1016/j.lpm.2018.03.011

13. Нонка Т.Г., Репин А.Н., Сергиенко Т.Н. Влияние аффективных расстройств на течение ишемической болезни сердца: современная модель патогенеза депрессии, патофизиологические и поведенческие механизмы. Cardioсоматика. 2014;5(3-4):5-8

14. Maksimov A.I. Delirium in the acute period of Q-myocardial infarction. Siberian Medical Journal (Tomsk). 2011;26, (1-1):58-63. [Russian: Максимов А.И. Делирий в остром периоде Q-инфаркта миокарда. Сибирский медицинский журнал. 2011;26(1-1):58-63]

15. Abdullah A, Eigbire G, Salama A, Wahab A, Awadalla M, Hoefen R et al. Impact of delirium on patients hospitalized for myocardial infarction: A propensity score analysis of the National Inpatient Sample. Clinical Cardiology. 2018;41(7):910-5. https://doi.org/10.1002/clc.22972

16. Maldonado JR. Neuropathogenesis of Delirium: Review of Current Etiologic Teories and Common Pathways. Te American Journal of Geriatric Psychiatry. 2013;21(12):1190-222. https://doi.org/10.1016/j.jagp.2013.09.005

17. Alosco ML, Hayes SM. Structural brain alterations in heart failure: a review of the literature and implications for risk of Alzheimer’s disease. Heart Failure Reviews. 2015;20(5):561-71. https://doi.org/10.1007/s10741-015-9488-5

18. Block ML, Hong J-S. Microglia and inflammation-mediated neurodegeneration: Multiple triggers with a common mechanism. Progress in Neurobiology. 2005;76 (2) :77-98. https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2005.06.004

19. Kaur C, Rathnasamy G, Ling E-A. Biology of Microglia in the Developing Brain. Journal of Neuropathology & Experimental Neurology. 2017;76 (9):736-53. https://doi.org/10.1093/jnen/nlx056

20. Сепиашвили Р.И. Иммунная система мозга и спинномозговой жидкости. Аллергология и иммунология. 2013,14(4):241-53

21. Prinz M, Tay TL, Wolf Y, Jung S. Microglia: unique and common features with other tissue macrophages. Acta Neuropathologica. 2014;128 (3):319-31. https://doi.org/10.1007/s00401-014-1267-1

22. Sackmann V, Ansell A, Sackmann C, Lund H, Harris R, Hallbeck M et al. Anti-inflammatory (M2) macrophage media reduce transmission of oligomeric amyloid beta in differentiated SH-SY5Y cells. Neurobiology of Aging. 2017;60:173-82. https://doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2017.08.022

23. Jha MK, Lee W-H, Suk K. Functional polarization of neuroglia: Implications in neuroinflammation and neurological disorders. Biochemical Pharmacology. 2016;103:1-16. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2015.11.003

24. Lampron A, ElAli A, Rivest S. Innate Immunity in the CNS: Redefning the Relationship between the CNS and Its Environment. Neuron. 2013;78 (2):214-32. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2013.04.005

25. Xiong X-Y, Liu L, Yang Q-W. Functions and mechanisms of microglia/macrophages in neuroinflammation and neurogenesis afer stroke. Progress in Neurobiology. 2016;142:23-44. https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2016.05.001

26. Walker DG, Lue L-F. Immune phenotypes of microglia in human neurodegenerative disease: challenges to detecting microglial polarization in human brains. Alzheimer’s Research & Terapy. 2015;7(1):56. https://doi.org/10.1186/s13195-015-0139-9

27. Prinz M, Priller J. Microglia and brain macrophages in the molecular age: from origin to neuropsychiatric disease. Nature Reviews Neuroscience. 2014;15(5):300-12. https://doi.org/10.1038/nrn3722

28. Kzhyshkowska J. Multifunctional Receptor Stabilin-1 in Homeostasis and Disease. Te Scientifc World JOURNAL. 2010;10:2039-53. https://doi.org/10.1100/tsw.2010.189

29. Palani S, Elima K, Ekholm E, Jalkanen S, Salmi M. Monocyte Stabilin-1 Suppresses the Activation of T1 Lymphocytes. Te Journal of Immunology. 2016;196(1):115-23. https://doi.org/10.4049/jimmunol.1500257

30. Rantakari P, Paten DA, Valtonen J, Karikoski M, Gerke H, Dawes H et al. Stabilin-1 expression defnes a subset of macrophages that mediate tissue homeostasis and prevent fbrosis in chronic liver injury. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2016;113(33):9298-303. https://doi.org/10.1073/pnas.1604780113

31. Ryabov V, Gombozhapova A, Rogovskaya Y, Kzhyshkowska J, Rebenkova M, Karpov R. Cardiac CD68+ and stabilin-1+ macrophages in wound healing following myocardial infarction: From experiment to clinic. Immunobiology. 2018;223(4-5):413-421. https://doi.org/10.1016/j.imbio.2017.11.006

32. Murray PJ, Allen JE, Biswas SK, Fisher EA, Gilroy DW, Goerdt S et al. Macrophage Activation and Polarization: Nomenclature and Experimental Guidelines. Immunity. 2014;41(1):14-20. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2014.06.008

33. Kzhyshkowska J, Gudima A, Moganti K, Gratchev A, Orekhov A. Perspectives for Monocyte/Macrophage-Based Diagnostics of Chronic Inflammation. Transfusion Medicine and Hemotherapy. 2016;43(2):66-77. https://doi.org/10.1159/000444943

34. David C, Nance JP, Hubbard J, Hsu M, Binder D, Wilson EH. Stabilin-1 expression in tumor associated macrophages. Brain Research. 2012;1481:71-8. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2012.08.048

35. Boström MM, Irjala H, Mirti T, Taimen P, Kauko T, Ålgars A et al. Tumor-Associated Macrophages Provide Signifcant Prognostic Information in Urothelial Bladder Cancer. PLOS ONE. 2015;10(7):e0133552. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0133552

36. Karikoski M, Martila-Ichihara F, Elima K, Rantakari P, Hollmen M, Kelkka T et al. Clever-1/Stabilin-1 Controls Cancer Growth and Metastasis. Clinical Cancer Research. 2014;20(24):6452-64. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-14-1236

37. Gratchev A, Ovsiy I, Manousaridis I, Riabov V, Orekhov A, Kzhyshkowska J. Novel monocyte biomarkers of atherogenic conditions. Current Pharmaceutical Design. 2013;19(33):5859-64. PMID: 23438959

38. Tackeray JT, Hupe HC, Wang Y, Bankstahl JP, Berding G, Ross TL et al. Myocardial Inflammation Predicts Remodeling and Neuroinflammation Afer Myocardial Infarction. Journal of the American College of Cardiology. 2018;71(3):263-75. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2017.11.024

39. Giil LM, Vedeler CA, Kristoffersen EK, Nordrehaug JE, Heidecke H, Dechend R et al. Antibodies to Signaling Molecules and Receptors in Alzheimer’s Disease are Associated with Psychomotor Slowing, Depression, and Poor Visuospatial Function. Journal of Alzheimer’s Disease. 2017;59(3):929-39. https://doi.org/10.3233/JAD-170245