Влияние фактора некроза опухоли α на организацию нейронных сетей и когнитивные функции больных хронической ишемией мозга
- Авторы: Фокин В.Ф.1, Шабалина А.А.1, Пономарева Н.В.1, Коновалов Р.Н.1, Медведев Р.Б.1, Лагода О.В.1, Кротенкова М.В.1, Танашян М.М.1
-
Учреждения:
- ФГБНУ «Научный центр неврологии»
- Выпуск: Том 16, № 3 (2022)
- Страницы: 34-40
- Раздел: Оригинальные статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/2075-5473/article/view/124049
- DOI: https://doi.org/10.54101/ACEN.2022.3.4
- ID: 124049
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Введение. Процессы когнитивного снижения, характерные для лиц пожилого и старческого возраста, а также для больных с хронической сосудистой недостаточностью, происходят с участием провоспалительных цитокинов, таких как фактор некроза опухоли-α (ФНО-α), интерлейкин-6 и др.
Цель работы — изучить ассоциацию ФНО-α c организацией нейросетей и когнитивных функций у больных с хронической ишемией мозга (ХИМ).
Материалы и методы. Обследован 101 больной с ХИМ (50–85 лет, мужчины и женщины), у которых оценивали содержание ФНО-α в слюне во время выполнения когнитивных тестов. У 55 больных изучали состояние нейросетей покоя с помощью функциональной магнитно-резонансной терапии.
Результаты. После выполнения когнитивных тестов содержание ФНО-α в слюне увеличивалось на 17,6 ± 6,2 пг/мл. У половины больных с ХИМ старше 60 лет отмечен значительный рост уровня ФНО-α. Этот цитокин коррелировал с отсроченным воспроизведением слов и отношением отсроченного воспроизведения к непосредственному выполнению теста Лурия на вербальную память. Изменение содержания ФНО-α в слюне синхронизировано с состоянием нейросетей покоя, главным образом с салиентной сетью. Рост уровня ФНО-α сопровождался появлением большего числа негативных коннективностей, чем при более низких значениях ФНО-α (менее 80 пг/мл). Коннективности, чувствительные к ФНО-α, коррелировали с когнитивными тестами — не только мнестическими, но и с Монреальской шкалой оценки когнитивных функций, показателями теста вербальной беглости и др.
Обсуждение. В работе найдены два существенных факта: увеличение содержания ФНО-α в слюне при выполнении когнитивных функций и снижение успешности выполнения когнитивных функций с ростом этого цитокина. Центральный механизм реализации этой закономерности включает перестройку салиентной сети: появление дополнительного числа негативных связей внутри коннективной организации салиентной нейросети правого полушария.
Заключение. Изменение содержания ФНО-α в слюне влияет на коннективность нейросетей покоя, главным образом на салиентную сеть.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Виталий Федорович Фокин
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Автор, ответственный за переписку.
Email: fvf@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2915-9384
д.б.н., проф., г.н.с. лаб. возрастной физиологии мозга и нейрокибернетики Института мозга
Россия, МоскваАлла Анатольевна Шабалина
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: ashabalina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9604-7775
д.м.н., в.н.с., зав. отделом лабораторной диагностики Института клинической и профилактической неврологии
Россия, МоскваНаталия Васильевна Пономарева
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: ponomare@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9771-0775
д.м.н., г.н.с., зав. лаб. возрастной физиологии мозга и нейрокибернетики Института мозга
Россия, МоскваРодион Николаевич Коновалов
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: krn_74@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5539-245X
к.м.н., с.н.с. отд. лучевой диагностики Института клинической и профилактической неврологии
Россия, МоскваРоман Борисович Медведев
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: medvedev-roman@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3887-0418
к.м.н., н.с. 1-го неврологического отделения Института клинической и профилактической неврологии
Россия, МоскваОльга Викторовна Лагода
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: olga.lagoda@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7562-4991
к.м.н., с.н.с. 1-го неврологического отделения Института клинической и профилактической неврологии
Россия, МоскваМарина Викторовна Кротенкова
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: krotenkova_mrt@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3820-4554
д.м.н., зав. отделением лучевой диагностики Института клинической и профилактической неврологии
Россия, МоскваМаринэ Мовсесовна Танашян
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: m_tanashyan2004@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5883-8119
д.м.н., проф., член-корреспондент РАН, зам. директора по научной работе, рук. 1-го неврологического отделения Института клинической и профилактической неврологии
Россия, МоскваСписок литературы
- Суслина З.А., Иллариошкин С.Н., Пирадов М.А. Неврология и нейронауки — прогноз развития. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2007; 1(1): 5–9. Suslina Z.A., Illarioshkin S.N., Piradov M.A. Neurology and neurosciences — development forecast. Annals of Clinical and Experimental Neurology. 2007; 1(1): 5–9. (In Russ.)
- Page M.J., Bester J., Pretorius E. The inflammatory effects of TNF-α and complement component 3 on coagulation. Sci Rep8. 2018; 8(1): 1812. doi: 10.1038/s41598-018-20220-8
- Popa C., Netea M.G., van Riel P.L.C.M. et al. The role of TNF-α in chro-nic inflammatory conditions, intermediary metabolism, and cardiovascular risk. J. Lipid Res. 2007; 48(4): 751–762. doi: 10.1194/jlr.R600021-JLR200
- Vlahopoulos S., Boldogh I., Casola A., Brasier A.R. Nuclear factor-kappa B-dependent induction of interleukin-8 gene expression by tumor necrosis factor alpha: evidence for an antioxidant sensitive activating pathway distinct from nuclear translocation. Blood. 1999; 94(6): 1878–1789.
- Johnson J.D., Barnard D.F., Kulp A.C., Mehta D.M. Neuroendocrine regu- lation of brain cytokines after psychological stress. J. Endocr. Soc. 2019; 3(7): 1302–1320. doi: 10.1210/js.2019-00053
- Kim Y.K., Maes M. The role of the cytokine network in psychological stress. The role of the cytokine network in psychological stress. Acta Neuropyschiatr. 2003; 15(3): 148–155. doi: 10.1034/j.1601-5215.2003.00026.x
- Pan W., Kastin A.J. Tumor necrosis factor and stroke: role of the blood-brain barrier. Prog. Neurobiol. 2007; 83(6): 363–374. doi: 10.1016/j.pneurobio. 2007.07.008
- Steensberg A., Dalsgaard M.K., Secher N.H., Pedersen B.K. Cerebrospinal fluid IL-6, HSP72, and TNF-alpha in exercising humans. Brain Behav. Immun. 2006; 20(6): 585–589. doi: 10.1016/j.bbi.2006.03.002
- Bourgognon JM, Cavanagh J. The role of cytokines in modulating learning and memory and brain plasticity. Brain Neurosci. Adv. 2020; 4: 2398212820979802. doi: 10.1177/2398212820979802
- McAfoose J., Baune B.T. Evidence for a cytokine model of cognitive function. Neurosci. Biobehav. Rev. 2009; 33(3): 355–366. doi: 10.1016/j.neubiorev.2008.10.005
- Фокин В.Ф., Шабалина А.А., Пономарева Н.В. и др. Изменчивость интерлейкинов при когнитивной нагрузке у больных с хронической ишемией мозга. Вестник РГМУ. 2020; (6): 94–100. Fokin V.F., Shabalina A.A., Ponomareva N.V. et al. Interleukin dynamics during cognitive stress in patients with chronic cerebral ischemia. Vestnik RGMU. 2020; (6): 94–100. (In Russ.) doi: 10.24075/vrgmu.2020.085
- Танашян М.М., Максимова М.Ю., Домашенко М.А. Дисциркуляторная энцефалопатия. Путеводитель врачебных назначений. 2015; 2: 1–25. Tanashyan M.M., Maksimova M.Yu., Domashenko M.A. Encephalopathy. Guide to medical appointments. 2015; 2: 1–25. (In Russ.)
- Батышева Т.Т., Артемова И.Ю., Вдовиченко Т.В. Хроническая ишемия мозга: механизмы развития и современное комплексное лечение. Consilium medicum. 2004; 3 (4). Batysheva T.T., Artemova I.Yu., Vdovichenko T.V. Hronicheskaya ishemiya mozga: mekhanizmy razvitiya I sovremennoe kompleksnoe lechenie. Consilium medicum. 2004; 3 (4). (In Russ.)
- Захаров В.В., Локшина А.Б. Когнитивные нарушения при дисциркуляторной энцефалопатии. РМЖ. 2009; (20): 1325–1331. Zakharov V.V., Lokshina A.B. Cognitive impairment in dyscirculatory encephalopathy. RMZh. 2009; (20): 1325–1331. (In Russ.)
- Morris J.C. Clinical dementia rating: a reliable and valid diagnostic and staging measure for dementia of the Alzheimer type. Int. Psychogeriatric. 1997; (9 Suppl 1): 173–176. doi: 10.1017/s1041610297004870
- Whitfield-Gabrieli S., Nieto-Castanon A. Conn: a functional connectivity toolbox for correlated and anticorrelated brain networks. Brain Connect. 2012; 2(3): 125–141. doi: 10.1089/brain.2012.0073.
- Лурия А.Р. Лекции по общей психологии. СПб.; 2006; 320 с. Luriya A.R. Lectures on General Psychology. St. Petersburg; 2006; 320 p. (In Russ.)
- La Fratta I., Tatangelo R., Campagna G. et al. The plasmatic and salivary levels of IL-1β, IL-18 and IL-6 are associated to emotional difference during stress in young male. Sci. Rep. 2018; 8(1): 3031. doi: 10.1038/s41598-018-21474-y
- Seeley W.W. The salience network: a neural system for perceiving and responding to homeostatic demands. J. Neurosci. 2019; 39(50): 9878–9882. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1138-17.2019
- Cunningham A.J., Murray C.A., O’Neill L.A. et al. Interleukin-1 beta (IL-1 beta) and tumour necrosis factor (TNF) inhibit long-term potentiation in the rat dentate gyrus in vitro. Neurosci. Lett. 1996; 203(1): 17–20. doi: 10.1016/0304-3940(95)12252-4
- Pickering M., Cumiskey D., O’Connor J.J. Actions of TNF-alpha on glutamatergic synaptic transmission in the central nervous system. Exp. Physiol. 2005; 90(5): 663–670. doi: 10.1113/expphysiol.2005.030734
- Lindbergh C.A., Casaletto K.B., Staffaroni A.M. et al. Systemic tumor necrosis factor-alpha trajectories relate to brain health in typically aging older adults. J. Gerontol. A BiolSci. Med. Sci. 2020; 75(8): 1558–1565. doi: 10.1093/gerona/glz209
- Aruldass A.R., Kitzbichler M.G., Morgan S.E. et al. Dysconnectivity of a brain functional network was associated with blood inflammatory markers in depression. Brain Behav. Immun. 2021; 98: 299–309. doi: 10.1016/j.bbi.2021.08.226
Дополнительные файлы
