Биомаркеры инсульта: вопросы диагностики и медицинской реабилитации

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Инсульт ― одна из ведущих причин смерти и инвалидности в мире. Профилактика инсульта, ранняя диагностика и лечение, а также адекватная реабилитация являются ключевыми направлениями для снижения показателей смертности и инвалидизации.

В современной клинической практике многие биохимические маркеры (биомаркеры), определяемые в крови, моче или цереброспинальной жидкости, активно используются для принятия терапевтических решений. Потенциальная польза биомаркеров инсульта при условии их совместного применения со стандартными методами исследования может быть в оптимизации дифференциальной диагностики типа инсульта, прогнозировании развития осложнений и персонификации реабилитационных мероприятий.

К настоящему времени в литературе описано множество потенциальных биомаркеров инсульта и комбинированных панелей, в том числе применяемых для оценки реабилитационных нагрузок. Среди них превалируют пептидные молекулы, связанные с повреждением нейронов и их аксонов, нейроглии, эндотелия сосудов головного мозга. Меньшее внимание уделяется белкам крови, липидам и другим метаболитам. Появляется всё больше убедительных данных о циркулирующих нуклеиновых кислотах как маркерах наступления и прогрессирования инсульта.

Несмотря на очевидную клиническую и экономическую перспективность биомаркеров инсульта, ни один из них до сих пор не применяется в рутинной клинической практике. Это может быть связано как с получаемыми субоптимальными показателями чувствительности и специфичности, так и сложностью организации и проведения трансляционных исследований. Актуальность биомаркеров инсульта в качестве методов контроля реабилитационных нагрузок также подчёркивает необходимость проведения дополнительных исследований.

Об авторах

Григорий Вячеславович Пономарев

Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова

Автор, ответственный за переписку.
Email: grigoryponomarev@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6219-8855
SPIN-код: 1143-4227

к.м.н.

Россия, Санкт-Петербург

Александра Викторовна Полякова

Научно-исследовательский институт скорой помощи имени И.И. Джанелидзе

Email: polyakova.alexandra@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-6426-3091
SPIN-код: 7714-6154

к.м.н.

Россия, Санкт-Петербург

Мария Викторовна Прохорова

Научно-исследовательский институт скорой помощи имени И.И. Джанелидзе

Email: airty@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3412-0038
SPIN-код: 9565-1368

м.н.с.

Россия, Санкт-Петербург

Игорь Алексеевич Вознюк

Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова; Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта

Email: voznjouk@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0340-4110
SPIN-код: 3340-2897

д.м.н., профессор

Россия, Санкт-Петербург; Калининград

Список литературы

  1. Feigin V.L., Brainin M., Norrving B., et al. World Stroke Organization (WSO): Global Stroke Fact Sheet 2022 // Int J Stroke. 2022. Vol. 17, N 1. Р. 18–29. doi: 10.1177/17474930211065917
  2. Herpich F., Rincon F. Management of acute ischemic stroke // Crit Care Med. 2020. Vol. 48, N 11. Р. 1654–1663. doi: 10.1097/CCM.0000000000004597
  3. Вознюк И.А., Савелло В.Е., Шумакова Т.А. Неотложная клиническая нейрорадиология. Инсульт. Санкт-Петербург: Фолиант, 2016. 122 с.
  4. Пирадов М.А., Максимова М.Ю., Танашян М.М. Инсульт: пошаговая инструкция. Руководство для врачей. 2-е изд., перераб. и доп. Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2020. 288 с.
  5. Kamtchum-Tatuene J., Jickling G.C. Blood biomarkers for stroke diagnosis and management // Neuromolecular Med. 2019. Vol. 21, N 4. Р. 344–368. doi: 10.1007/s12017-019-08530-0
  6. Dias A., Silva L., Moura J., et al. Fluid biomarkers in stroke: From animal models to clinical care // Acta Neurol Scand. 2022. Vol. 146, N 4. Р. 332–347. doi: 10.1111/ane.13668
  7. Dagonnier M., Donnan G.A., Davis S.M., et al. Acute stroke biomarkers: are we there yet? // Front Neurol. 2021. N 12. Р. 619721. doi: 10.3389/fneur.2021.619721
  8. Monbailliu T., Goossens J., Hachimi-Idrissi S. Blood protein biomarkers as diagnostic tool for ischemic stroke: a systematic review // Biomark Med. 2017. Vol. 11, N 6. Р. 503–512. doi: 10.2217/bmm-2016-0232
  9. Saenger A.K., Christenson R.H. Stroke biomarkers: progress and challenges for diagnosis, prognosis, differentiation, and treatment // Clin Chem. 2010. Vol. 56, N 1. Р. 21–33. doi: 10.1373/clinchem.2009.133801
  10. Wang W., Li D.B., Li R.Y., et al. Diagnosis of hyperacute and acute ischaemic stroke: the potential utility of exosomal microRNA-21-5p and MicroRNA-30a-5p // Cerebrovasc Dis. 2018. Vol. 45, N 5-6. Р. 204–212. doi: 10.1159/000488365
  11. Dewdney B., Trollope A., Moxon J., et al. Circulating MicroRNAs as biomarkers for acute ischemic stroke: a systematic review // J Stroke Cerebrovasc Dis. 2018. Vol. 27, N 3. Р. 522–530. doi: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2017.09.058
  12. Bejleri J., Jirström E., Donovan P., et al. Diagnostic and prognostic circulating MicroRNA in acute stroke: a systematic and bioinformatic analysis of current evidence // J Stroke. 2021. Vol. 23, N 2. Р. 162–182. doi: 10.5853/jos.2020.05085
  13. Foerch C., du Mesnil de Rochemont R., Singer O., et al. S100B as a surrogate marker for successful clot lysis in hyperacute middle cerebral artery occlusion // J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2003. Vol. 74, N 3. Р. 322–325. doi: 10.1136/jnnp.74.3.322
  14. Foerch C., Singer O.C., Neumann-Haefelin T., et al. Evaluation of serum S100B as a surrogate marker for long-term outcome and infarct volume in acute middle cerebral artery infarction // Arch Neurol. 2005. Vol. 62, N 7. Р. 1130–1134. doi: 10.1001/archneur.62.7.1130
  15. Wiese S., Karus M., Faissner A. Astrocytes as a source for extracellular matrix molecules and cytokines // Front Pharmacol. 2012. N 3. Р. 120. doi: 10.3389/fphar.2012.00120
  16. Furukawa H., Singh S.K., Mancusso R., Gouaux E. Subunit arrangement and function in NMDA receptors // Nature. 2005. Vol. 438, N 7065. Р. 185–192. doi: 10.1038/nature04089
  17. Dambinova S.A., Bettermann K., Glynn T., et al. Diagnostic potential of the NMDA receptor peptide assay for acute ischemic stroke // PLoS One. 2012. Vol. 7, N 7. Р. e42362. doi: 10.1371/journal.pone.0042362
  18. Weissman J.D., Khunteev G.A., Heath R., Dambinova S.A. NR2 antibodies: risk assessment of transient ischemic attack (TIA) / stroke in patients with history of isolated and multiple cerebrovascular events // J Neurol Sci. 2011. Vol. 300, N 1-2. Р. 97–102. doi: 10.1016/j.jns.2010.09.023
  19. Dolmans L.S., Rutten F.H., Koenen N.C., et al. Candidate biomarkers for the diagnosis of transient ischemic attack: a systematic review // Cerebrovasc Dis. 2019. Vol. 47, N 5-6. Р. 207–216. doi: 10.1159/000502449
  20. Stanca D.M., Mărginean I.C., Soriţău O., et al. GFAP and antibodies against NMDA receptor subunit NR2 as biomarkers for acute cerebrovascular diseases // J Cell Mol Med. 2015. Vol. 19, N 9. Р. 2253–2261. doi: 10.1111/jcmm.12614
  21. Allard L., Burkhard P.R., Lescuyer P., et al. PARK7 and nucleoside diphosphate kinase A as plasma markers for the early diagnosis of stroke // Clin Chem. 2005. Vol. 51, N 11. Р. 2043–2051. doi: 10.1373/clinchem.2005.053942
  22. Tulantched D.S., Min Z., Feng W.X. Comparison of plasma PARK7 and NDKA diagnostic value in acute stroke // Future Sci OA. 2019. Vol. 5, N 5. Р. FSO375. doi: 10.2144/fsoa-2018-0080
  23. Mingina T., Zhao M. Role of PARK7 and NDKA in stroke management: a review of PARK7 and NDKA as stroke biomarkers // Biomark Med. 2018. Vol. 12, N 5. Р. 419–425. doi: 10.2217/bmm-2018-0013
  24. Menon B., Ramalingam K., Conjeevaram J., Munisusmitha K. Role of brain natriuretic peptide as a novel prognostic biomarker in acute ischemic stroke // Ann Indian Acad Neurol. 2016. Vol. 19, N 4. Р. 462–466. doi: 10.4103/0972-2327.194422
  25. Maruyama K., Shiga T., Iijima M., et al. Brain natriuretic peptide in acute ischemic stroke // J Stroke Cerebrovasc Dis. 2014. Vol. 23, N 5. Р. 967–972. doi: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2013.08.003
  26. Panagopoulou V., Deftereos S., Kossyvakis C., et al. NTproBNP: an important biomarker in cardiac diseases // Curr Top Med Chem. 2013. Vol. 13, N 2. Р. 82–94. doi: 10.2174/1568026611313020002
  27. Park K.Y., Ay I., Avery R., et al. New biomarker for acute ischaemic stroke: plasma glycogen phosphorylase isoenzyme BB // J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2018. Vol. 89, N 4. Р. 404–409. doi: 10.1136/jnnp-2017-316084
  28. Lim W.Y., Thevarajah T.M., Goh B.T., Khor S.M. Paper microfluidic device for early diagnosis and prognosis of acute myocardial infarction via quantitative multiplex cardiac biomarker detection // Biosens Bioelectron. 2019. N 128. Р. 176–185. doi: 10.1016/j.bios.2018.12.049
  29. Reynolds M.A., Kirchick H.J., Dahlen J.R., et al. Early biomarkers of stroke // Clin Chem. 2003. Vol. 49, N 10. Р. 1733–1739. doi: 10.1373/49.10.1733
  30. Laskowitz D.T., Kasner S.E., Saver J., et al.; BRAIN Study Group. Clinical usefulness of a biomarker-based diagnostic test for acute stroke: the Biomarker Rapid Assessment in Ischemic Injury (BRAIN) study // Stroke. 2009. Vol. 40, N 1. Р. 77–85. doi: 10.1161/STROKEAHA.108.516377
  31. Wu J., Du K., Lu X. Elevated expressions of serum miR-15a, miR-16, and miR-17-5p are associated with acute ischemic stroke // Int J Clin Exp Med. 2015. Vol. 8, N 11. Р. 21071–21079.
  32. Tian C., Li Z., Yang Z., et al. Plasma microRNA-16 is a biomarker for diagnosis, stratification, and prognosis of hyperacute cerebral infarction // PLoS One. 2016. Vol. 11, N 11. Р. e0166688. doi: 10.1371/journal.pone.0166688
  33. Pujol-Calderón F., Zetterberg H., Portelius E., et al. Prediction of outcome after endovascular embolectomy in anterior circulation stroke using biomarkers // Transl Stroke Res. 2022. Vol. 13, N 1. Р. 65–76. doi: 10.1007/s12975-021-00905-5
  34. Foerch C., Singer O., Neumann-Haefelin T., et al. Utility of serum GFAP in monitoring acute MCA territorial infarction // Cerebrovasc Dis. 2003. Vol. 16, Suppl. 4. Р. 45.
  35. Foerch C., Curdt I., Yan B., et al. Serum glial fibrillary acidic protein as a biomarker for intracerebral haemorrhage in patients with acute stroke // J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2006. Vol. 77, N 2. Р. 181–184. doi: 10.1136/jnnp.2005.074823
  36. Dvorak F., Haberer I., Sitzer M., Foerch C. Characterisation of the diagnostic window of serum glial fibrillary acidic protein for the differentiation of intracerebral haemorrhage and ischaemic stroke // Cerebrovasc Dis. 2009. Vol. 27, N 1. Р. 37–41. doi: 10.1159/000172632
  37. Katsanos A.H., Makris K., Stefani D., et al. Plasma glial fibrillary acidic protein in the differential diagnosis of intracerebral hemorrhage // Stroke. 2017. Vol. 48, N 9. Р. 2586–2588. doi: 10.1161/STROKEAHA.117.018409
  38. Mattila O.S., Ashton N.J., Blennow K., et al. Ultra-Early differential diagnosis of acute cerebral ischemia and hemorrhagic stroke by measuring the prehospital release rate of GFAP // Clin Chem. 2021. Vol. 67, N 10. Р. 1361–1372. doi: 10.1093/clinchem/hvab128
  39. Pelinka L.E., Kroepfl A., Schmidhammer R., et al. Glial fibrillary acidic protein in serum after traumatic brain injury and multiple trauma // J Trauma. 2004. Vol. 57, N 5. Р. 1006–1012. doi: 10.1097/01.ta.0000108998.48026.c3
  40. Jung C.S., Foerch C., Schänzer A., et al. Serum GFAP is a diagnostic marker for glioblastoma multiforme // Brain. 2007. Vol. 130, Pt 12. Р. 3336–3341. doi: 10.1093/brain/awm263
  41. Luger S., Jæger H.S., Dixon J., et al. Diagnostic accuracy of glial fibrillary acidic protein and ubiquitin carboxy-terminal hydrolase-l1 serum concentrations for differentiating acute intracerebral hemorrhage from ischemic stroke // Neurocrit Care. 2020. Vol. 33, N 1. Р. 39–48. doi: 10.1007/s12028-020-00931-5
  42. Leung L.Y., Chan C.P., Leung Y.K., et al. Comparison of miR-124-3p and miR-16 for early diagnosis of hemorrhagic and ischemic stroke // Clin Chim Acta. 2014. N 433. Р. 139–144. doi: 10.1016/j.cca.2014.03.007
  43. Castellanos M., Leira R., Serena J., et al. Plasma metalloproteinase-9 concentration predicts hemorrhagic transformation in acute ischemic stroke // Stroke. 2003. Vol. 34, N 1. Р. 40–46.
  44. Yuan R., Tan S., Wang D., et al. Predictive value of plasma matrix metalloproteinase-9 concentrations for spontaneous haemorrhagic transformation in patients with acute ischaemic stroke: a cohort study in Chinese patients // J Clin Neurosci. 2018. N 58. Р. 108–112. doi: 10.1016/j.jocn.2018.09.014
  45. Inzitari D., Giusti B., Nencini P., et al. MMP9 variation after thrombolysis is associated with hemorrhagic transformation of lesion and death // Stroke. 2013. Vol. 44, N 10. Р. 2901–2903. doi: 10.1161/STROKEAHA.113.002274
  46. Mechtouff L., Bochaton T., Paccalet A., et al. Matrix metalloproteinase-9 relationship with infarct growth and hemorrhagic transformation in the era of thrombectomy // Front Neurol. 2020. N 11. Р. 473. doi: 10.3389/fneur.2020.00473
  47. Krishnamoorthy S., Singh G., Jose K.J., et al. Biomarkers in the prediction of hemorrhagic transformation in acute stroke: a systematic review and meta-analysis // Cerebrovasc Dis. 2022. Vol. 51, N 2. Р. 235–247. doi: 10.1159/000518570
  48. Tiedt S., Duering M., Barro C., et al. Serum neurofilament light: a biomarker of neuroaxonal injury after ischemic stroke // Neurology. 2018. Vol. 91, N 14. Р. e1338–e1347. doi: 10.1212/WNL.0000000000006282
  49. Purroy F., Farré-Rodriguez J., Mauri-Capdevila G., et al. Basal IL-6 and S100b levels are associated with infarct volume // Acta Neurol Scand. 2021. Vol. 144, N 5. Р. 517–523. doi: 10.1111/ane.13487
  50. Uphaus T., Bittner S., Gröschel S., et al. NfL (Neurofilament Light Chain) levels as a predictive marker for long-term outcome after ischemic stroke // Stroke. 2019. Vol. 50, N 11. Р. 3077–3084. doi: 10.1161/STROKEAHA.119.026410
  51. Jiang J., Tan C., Zhou W., et al. Plasma C-reactive protein level and outcome of acute ischemic stroke patients treated by intravenous thrombolysis: a systematic review and meta-analysis // Eur Neurol. 2021. Vol. 84, N 3. Р. 145–150. doi: 10.1159/000514099
  52. Oh B.M. A path to precision medicine: incorporating blood-based biomarkers in stroke rehabilitation // Ann Rehabil Med. 2021. Vol. 45, N 5. Р. 341–344. doi: 10.5535/arm.21171
  53. Zeng L., Liu J., Wang Y., et al. MicroRNA-210 as a novel blood biomarker in acute cerebral ischemia // Front Biosci (Elite Ed). 2011. Vol. 3, N 4. Р. 1265–1272. doi: 10.2741/e330
  54. Zhou J., Chen L., Chen B., et al. Increased serum exosomal miR-134 expression in the acute ischemic stroke patients // BMC Neurol. 2018. Vol. 18, N 1. Р. 198. doi: 10.1186/s12883-018-1196-z
  55. Picelli A., Filippetti M., Del Piccolo L., et al. Rehabilitation and biomarkers of stroke recovery: study protocol for a randomized controlled trial // Front Neurol. 2021. Vol. 11. Р. 618200. doi: 10.3389/fneur.2020.618200

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Эко-Вектор, 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).