mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-ROI-2805mimmun-2805Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT COMMUNICATIONSРоль IL-6 в иммунопатогенезе ушиба головного мозга различной степени тяжестиRole of IL-6 in the immunopathogenesis of mild, moderate and severe TBIНоркаА. О.NorkaA. O.

Норка Анна Олеговна — старший лаборант кафедры иммунологии ФГБОУ ВО «ПСПбГМУ им. ак. И.П. Павлова» МЗ РФ; врач-невролог медицинского центра ФБУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Пастера».

197022, Санкт-Петербург,  ул. Льва Толстого, 6-8

Тел.: 8 (911) 218-85-00

Anna O. Norka - Senior Laboratory Assistant, Department of Immunology, First St. Petersburg State I. Pavlov Medical University; Neurologist, Medical Centre, St. Petersburg Pasteur Institute.

6-8 L. Tolstoy St St. Petersburg 197022

Phone: +7 (911) 218-85-00

norka-anna@mail.ruВоробьевС. В.VorobyevS. V.

Доктор медицинских наук, главный научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории неврологии и нейрореабилитации.

Санкт-Петербург

PhD, MD (Medicine), Chief Research Associate, Research Laboratory of Neurology and Neurorehabilitation, V. Almazov National Medical Research Centre.

St. Petersburg

КузнецоваР. Н.KuznetsovaR. N.

Кандидат медицинских наук, доцент кафедры иммунологии ФГБОУ ВО «ПСПбГМУ им. ак. И.П. Павлова» МЗ РФ; врач — аллерголог-иммунолог Медицинского центра ФБУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Пастера».

Санкт-Петербург

PhD (Medicine), Associate Professor, Department of Immunology, First St. Petersburg State I. Pavlov Medical University; Allergist-Immunologist, Medical Centre, St. Petersburg Pasteur Institute.

St. Petersburg

ЛапинС. В.LapinS. V.

Кандидат медицинских наук, заведующий лабораторией аутоиммунной диагностики.

Санкт-Петербург

PhD (Medicine), Head, Laboratory of Autoimmune Diagnostics, First St. Petersburg State I. Pavlov Medical University.

St. Petersburg

КоробоваЗ. Р.KorobovaZ. R.

Младший научный сотрудник лаборатории молекулярной иммунологии ФБУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Пастера»; старший лаборант кафедры иммунологии ФГБОУ ВО «ПСПбГМУ им. ак. И.П. Павлова» МЗ РФ.

Санкт-Петербург

Junior Research Associate, Laboratory of Molecular Immunology, Saint Petersburg Pasteur Institute; Senior Assistant, Department of Immunology, First St. Petersburg State I. Pavlov Medical University.

St. Petersburg

МонашенкоД. Н.MonashenkoD. N.

Кандидат медицинских наук, врач-нейрохирург, заведующий 1 НХО СПбГБУЗ «Городская больница № 26»; доцент кафедры нейрохирургии ФГБУ «НМИЦ им. В.А. Алмазова» МЗ РФ.

Санкт-Петербург

PhD (Medicine), Neurosurgeon, St. Petersburg City Hospital No. 26; Associate Professor, Department of Neurosurgery, V. Almazov National Medical Research Centre.

St. Petersburg

ТотолянАрег А.TotolianAreg A.

Тотолян Арег А. — Доктор медицинских наук, профессор, академик РАН, директор, ФБУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Пастера»; заведующий кафедрой иммунологии ФГБОУ ВО «ПСПбГМУ им. ак. И.П. Павлова» МЗ РФ.

Санкт-Петербург

Areg A. Totolian - PhD, MD (Medicine), Professor, Full Member, Russian Academy of Science, Director, Saint Petersburg Pasteur Institute; Head, Department of Immunology, First St. Petersburg State I. Pavlov Medical University.

St. Petersburg

ФБУН «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Пастера»; ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения РФРоссияSaint Petersburg Pasteur Institute; First St. Petersburg State I. Pavlov Medical UniversityRussian FederationФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» Министерства здравоохранения РФРоссияV. Almazov National Medical Research CentreRussian FederationФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения РФРоссияFirst St. Petersburg State I. Pavlov Medical UniversityRussian FederationФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» Министерства здравоохранения РФ; СПбГБУЗ «Городская Больница № 26»РоссияV. Almazov National Medical Research Centre; St. Petersburg City Hospital No. 26Russian Federation20230106202325512191224Copyright © Норка А.О., Воробьев С.В., Кузнецова Р.Н., Лапин С.В., Коробова З.Р., Монашенко Д.Н., Тотолян А.А., 20232023Норка А.О., Воробьев С.В., Кузнецова Р.Н., Лапин С.В., Коробова З.Р., Монашенко Д.Н., Тотолян А.А.Norka A.O., Vorobyev S.V., Kuznetsova R.N., Lapin S.V., Korobova Z.R., Monashenko D.N., Totolian A.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/2805

Иммунная система имеет ключевую роль в патогенезе черепно-мозговой травмы. Травматические повреждение головного мозга обуславливает высвобождение молекул «опасности» с последующем вовлечением клеток врожденного иммунного ответа, инициирующих развитие нейровоспаления. Возникающие нарушения в иммунной системе при черепно-мозговой травме являются проявлением защитной реакции организма, при этом исход черепно-мозговой травмы обусловлен не только тяжестью первичного поражения головного мозга, но и вторичными реакциями. Нейровоспаление — это иммунный ответ на поражение мозга, в ходе которого происходит высвобождение молекул, связанных с повреждением, дальнейшей активацией и пролиферацией клеток микроглии и астроглии, миграцией в зону повреждения Т-лимфоцитов, обладающих как протективным, так и деструктивным действием в отношении мозговой ткани. Управляющую роль в данных процессах играют цитокины — белки, продуцируемые резидентными клетками глии, опосредующие межклеточные взаимодействия при различных патологических состояниях. Уже на ранних стадиях развития в ответ на травму клетками микроглии синтезируются провоспалительные цитокины, которые дополнительно стимулируют активацию микроглии и блокируют процессы ремиелинзации. Показано, что после тяжелой травмы головного мозга высокие концентрации IL-6 в цереброспинальной жидкости демонстрируют прямую корреляцию со степенью тяжести и исходом заболевания. Целью данного исследования явилось изучение особенностей уровня IL-6 в цереброспинальной жидкости пациентов с ушибом головного мозга легкой, средней и тяжелой степени тяжести. Методом мультиплексного анализа по технологии xMAP определяли концентрацию IL-6 в цереброспинальной жидкости. Контролем служили образцы цереброспинальной жидкости пациентов с сотрясением головного мозга. Обнаружено достоверно повышенное содержание у всех пациентов с ушибом головного мозга: 19,59 пг/мл в группе с ушибом легкой степени тяжести, 103,6 пг/мл в группе с ушибом средней степени тяжести и 2225 пг/мл в группе с ушибом тяжелой степени тяжести против 2,58 пг/мл в контрольной группе. Установлена прямая корреляционная взаимосвязь с содержанием основного белка миелина в цереброспинальной жидкости, что отражает степень воспаления и процессов нейродегенерации. Выявление особенностей содержания IL-6 у больных с ушибом головного мозга может свидетельствовать об его важной роли в течения заболевания. А также требует дополнительного более детального изучения, сопоставления с результатами содержания IL-6 в периферической крови.

Traumatic brain injury (TBI) results in a significant inflammatory burden that increase the production of inflammatory mediators and biomarkers. The immune system plays a key role in the pathogenesis of traumatic brain injury. Neuroinflammatory mediators released from resident glia (activated microglia and astrocytes) inside the brain recruit immune cells where cytokines are small soluble proteins that confer instructions and mediate communication among immune and non-immune cells. Interleukin-6 (IL-6) is a proinflammatory cytokine known to be elevated after trauma, and a major contributor to the inflammatory response following TBI. Previous studies have investigated associations between IL-6 and outcome following TBI, but to date, studies have been inconsistent in their conclusions. The purpose of the current study was to assessment of cerebrospinal fluid (CSF) interleukin-6 (IL-6) and MBP levels in patients with TBI. Samples of cerebrospinal fluid of 85 patients with TBI were examined. Concentrations IL-6 were measured via xMAP multiplexing technology. The control was the course of CSF in patients with concussion. An increased content was found in all patients with traumatic brain injury: 19.59 pg/mL in the group with mild traumatic brain injury; 103.6 pg/mL in the group with moderate traumatic brain injury; and 2225 pg/mL in the group with severe traumatic brain injury load versus 2.58 pg/mL in the control group. A direct correlation was found with the presence of basic myelin proteins in the cerebrospinal fluid, which indicates the degree of damage and neurodegeneration processes. Identification of the features of IL-6 content in patients with brain injury may indicate its important role in the course of disease. It also requires additional more detailed study, including comparison with IL-6 content in peripheral blood.

черепно-мозговая травмабиомаркерпровоспалительные цитокинынейровоспалениеIL-6основной белок миелинамультиплексный анализtraumatic brain injurybiomarkerinflammatory cytokines neuroinflammationIL-6myelin basic proteinmultiplex analysisThe authors wish to thank the doctors of the admissions department and the department of neurosurgery No. 1 of the City Hospital No. 26.ReferencesBajkova E.E., Kade A.K., Muzlaev G.G., Lebedev V.P., Zanin S.A. Dynamics cytokin's of the status at patients with the isolated craniocereberal trauma of average and heavy severity level. Kuban Scientific Medical Bulletin, 2014, no. 3, pp. 15-19.Bajkova E.E., Kade A.K., Muzlaev G.G., Lebedev V.P., Zanin S.A. Dynamics cytokin's of the status at patients with the isolated craniocereberal trauma of average and heavy severity level. Kuban Scientific Medical Bulletin, 2014, no. 3, pp. 15-19.Dyukarev V.V., Yudina S.M., Korolev A.G., Kravchuk A.D. Informativeness of the study of the cytokine profile and a-defensins in predicting the course of traumatic brain injury. Modern Problems of Science and Education, 2019, no. 4, P. 15.Dyukarev V.V., Yudina S.M., Korolev A.G., Kravchuk A.D. Informativeness of the study of the cytokine profile and a-defensins in predicting the course of traumatic brain injury. Modern Problems of Science and Education, 2019, no. 4, P. 15.Elder G.A., Cristian A. Blast-related mild traumatic brain injury: mechanisms of injury and impact on clinical care. Mt. Sinai. J. Med., 2009, Vol. 76, pp. 111-118.Elder G.A., Cristian A. Blast-related mild traumatic brain injury: mechanisms of injury and impact on clinical care. Mt. Sinai. J. Med., 2009, Vol. 76, pp. 111-118.Erickson M.A. In vitro modeling of blood-brain barrier and interface functions in neuroimmune communication. Fluids Barriers CNS, 2020, Vol. 1, no. 1, 26. doi: 10.1186/s12987-020-00187-3.Erickson M.A. In vitro modeling of blood-brain barrier and interface functions in neuroimmune communication. Fluids Barriers CNS, 2020, Vol. 1, no. 1, 26. doi: 10.1186/s12987-020-00187-3.Fehily B., Fitzgerald M. Repeated mild traumatic brain injury: potential mechanisms of damage. Cell Transplant., 2017, Vol. 26, no. 7, pp. 1131-1155.Fehily B., Fitzgerald M. Repeated mild traumatic brain injury: potential mechanisms of damage. Cell Transplant., 2017, Vol. 26, no. 7, pp. 1131-1155.Helmy A., Carpenter K.L., Menon D.K. The cytokine response to human traumatic brain injury: temporal profiles and evidence for cerebral parenchymal production. J. Cereb. Blood Flow Metab., 2011, Vol. 2, no. 31, pp. 658-670.Helmy A., Carpenter K.L., Menon D.K. The cytokine response to human traumatic brain injury: temporal profiles and evidence for cerebral parenchymal production. J. Cereb. Blood Flow Metab., 2011, Vol. 2, no. 31, pp. 658-670.Keel M., Trentz O., Pathophysiology of polytrauma. Injury, 2005, Vol. 6, no. 36, pp. 691-709.Keel M., Trentz O., Pathophysiology of polytrauma. Injury, 2005, Vol. 6, no. 36, pp. 691-709.Ketlinsky S.A., Simbirtsev A.S. Cytokines. St. Petersburg: Tome, 2008. 550 p. (In Russ.)Ketlinsky S.A., Simbirtsev A.S. Cytokines. St. Petersburg: Tome, 2008. 550 p. (In Russ.)Mamytova E.L. Features of immune disorders in the acute period of traumatic brain injury. Bulletin of Avicenna, 2013, no. 4, pp. 72-76.Mamytova E.L. Features of immune disorders in the acute period of traumatic brain injury. Bulletin of Avicenna, 2013, no. 4, pp. 72-76.Monsour M., Croci D.M., Agazzi S. The role of IL-6 in TBI and PTSD, a potential therapeutic target? Clin. Neurol. Neurosurg., 2022, Vol. 218, 107280. doi:10.1016/j.clineuro.2022.107280.Monsour M., Croci D.M., Agazzi S. The role of IL-6 in TBI and PTSD, a potential therapeutic target? Clin. Neurol. Neurosurg., 2022, Vol. 218, 107280. doi:10.1016/j.clineuro.2022.107280.Rau C.S., Kuo P.J., Chien P.C., Huang C.Y., Hsieh H.Y., Hsieh C. H. Mortality prediction in patients with isolated moderate and severe traumatic brain injury using machine learning models. PLoS One, Vol. 9, no. 11, e0207192. doi: 10.1371/journal.pone.0207192.Rau C.S., Kuo P.J., Chien P.C., Huang C.Y., Hsieh H.Y., Hsieh C. H. Mortality prediction in patients with isolated moderate and severe traumatic brain injury using machine learning models. PLoS One, Vol. 9, no. 11, e0207192. doi: 10.1371/journal.pone.0207192.Wang K.K., Yang Z., Zhu T. An update on diagnostic and prognostic biomarkers for traumatic brain injury. Expert. Rev. Mol. Diagn., 2018, Vol. 2, no. 18, pp. 165-180.Wang K.K., Yang Z., Zhu T. An update on diagnostic and prognostic biomarkers for traumatic brain injury. Expert. Rev. Mol. Diagn., 2018, Vol. 2, no. 18, pp. 165-180.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.