Оценка уровня сывороточного BDNF при комплексной реабилитации пациентов с ишемическим инсультом с использованием традиционных подходов к восстановлению моторных функций

Цель – оценить взаимосвязь между изменением уровня сывороточного BDNF, регрессом моторного дефицита и восстановлением функциональной активности у пациентов с ишемическим инсультом после II этапа медицинской реабилитации.
Материалы и методы. В исследовании приняли участие 49 пациентов с ишемическим инсультом в бассейне средней мозговой артерии после I этапа медицинской реабилитации. Группа I (n = 32) прошла II этап реабилитации в ранний восстановительный период, группа II (n = 17) выписана на амбулаторное наблюдение по месту жительства. Точки наблюдения: 14-е и 90-е сут. Оценочные шкалы: шкала инсульта Национального института здоровья (NIHSS), шкала Фугл – Мейера (FMA), модифицированная шкала Рэнкина (mRS). Уровень BDNF в сыворотке крови определяли на мультиплексном анализаторе MAGPIX (Luminex, США).
Результаты. Сравнительный анализ исследуемой популяции показал, что пациенты, получавшие моторную реабилитацию в раннем восстановительном периоде, имеют бóльший регресс неврологического дефицита по шкале ΔNIHSS (pгр.I–II = 0,043), более выраженное повышение функциональной активности по шкале ΔmRS (pгрI.–II= 0,047) и положительную динамику по шкале FMA (pсут14–90= 0,003) в сравнении с пациентами, находившимися на амбулаторном наблюдении. Концентрация BDNF значимо снижалась к концу раннего восстановительного периода у пациентов на амбулаторном наблюдении в группе II (pсут14–90_гр.II = 0,002). В группе пациентов, проходивших реабилитацию, напротив, снижения уровня фактора не наблюдалось (pсут14–90_гр.I = 0,613).
Заключение. Результаты исследования демонстрируют клиническую эффективность II этапа комплексной реабилитации пациентов в ранний восстановительный период инсульта и дают основание предположить, что успех нейрореабилитации тесно связан с повышением BDNF на фоне ее проведения. Это делает мозговой нейротрофический фактор потенциальным маркером оценки эффективности проводимого восстановительного лечения.

1. Kim J., Thayabaranathan T., Donnan G.A., Howard G., Howard V.J., Rothwell P.M., Feigin V., Norrving B., Owolabi M., Pandian J., Liping L., Cadilhac D.A., Thrift A.G. Global stroke statistics 2019. Int. J. Stroke. 2020; 15 (8): 819-838. https://doi.org/10.1177/1747493020909545.

2. Hatem S.M., Saussez G., della Faille M., Prist V., Zhang X., Dispa D., Bleyenheuft Y. Rehabilitation of motor function after stroke: a multiple systematic review focused on techniques to stimulate upper extremity recovery. Front Hum. Neurosci. 2016; 10: 442. https://doi.org/10.3389/fnhum.2016.00442.

3. Bernhardt J., Hayward K.S., Kwakkel G., Ward N.S., Wolf S.L., Borschmann K., Krakauer J., Boyd L., Carmichael S.T., Corbett D., Cramer S.C. Agreed definitions and a shared vision for new standards in stroke recovery research: the stroke recovery and rehabilitation roundtable taskforce. Int. J. Stroke. 2017; 12 (5): 444-450. https://doi.org/10.1177/1747493017711816.

4. Johansson B.B. Current trends in stroke rehabilitation. A review with focus on brain plasticity. Acta Neurol. Scand. 2011; 123 (3): 147-159. https://doi.org/10.1111/j.1600-0404.2010.01417.x.

5. Mang C.S., Campbell K.L., Ross C.J.D., Boyd L.A. Promoting neuroplasticity for motor rehabilitation after stroke: considering the effects of aerobic exercise and genetic variation on brain-derived neurotrophic factor. Phys. Ther. Dec. 2013; 93 (12): 1707-1716. https://doi.org/10.2522/ptj.20130053.

6. Гусев Е.И., Мартынов М.Ю., Костенко Е.В. и др. Эффективность семакса при лечении больных на разных стадиях ишемического инсульта. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2018; 118 (2-3): 61-68. https://doi.org/10.17116/jnevro20181183261-68.

7. Рославцева В.В., Салмина А.Б., Прокопенко С.В., Кобаненко И.В., Резвицкая Г.Г. Возможности применения нейротрофического фактора головного мозга в качестве маркера эффективности терапии при дегенеративном, травматическом, ишемическом поражении головного мозга. Неврологический журнал. 2015; 20 (2): 38-46.

8. Chen S.-D., Wu C.-L., Hwang W.-C., Yang D.-I. More Insight into BDNF against neurodegeneration: anti-apoptosis, antioxidation, and suppression of autophagy. International Journal of Molecular Sciences. 2017; 18 (3): 545. https://doi.org/10.3390/ijms18030545.

9. Guo W., Nagappan G., Lu B. Differential effects of transient and sustained activation of BDNF-TrkB signaling. Developmental Neurobiology. 2018; 78 (7): 647-659. https://doi.org/10.1002/dneu.22592.

10. Liu P.Z., Nusslock R. Exercise-mediated neurogenesis in the hippocampus via BDNF. Front. Neurosci. 2018; 12: 52. https://doi.org/10.3389/fnins.2018.00052.

11. Park H., Poo M. Neurotrophin Regulation of neural circuit development and function. Nat. Rev. Neurosci. 2013; 14 (1): 7-23. https://doi.org/10.1038/nrn3379.

12. Zagrebelsky M., Korte M. Form follows function: BDNF and its involvement in sculpting the function and structure of synapses. Neuropharmacology. 2014; 76: 628-638. https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2013.05.029.

13. Голубев А.М., Петрова М.В., Гречко А.В., Захарченко В.Е., Кузовлев А.Н., Ершов А.В. молекулярные маркеры ишемического инсульта. Общая реаниматология. 2019; 15 (5): 11-22. https://doi.org/10.15360/1813-9779-2019-5-11-22.

14. Coleman E.R., Moudgal R., Lang K., Hyacinth H.I., Awosika O.O., Kissela B.M., Feng W. Early rehabilitation after stroke: a narrative review. Current Atherosclerosis Reports. 2017; 19 (12): 59. https://doi.org/10.1007/s11883-017-0686-6.

15. Королева Е.С., Алифирова В.М., Бразовская Н.Г., Плотников Д.М., Левчук Л.А., Бойко А.С., Запекин С.П., Семененко А.В., Катаева Н.Г., Иванова С.А. Клинико-лабораторная оценка эффективности ранней реабилитации пациентов с инсультом с применением вспомогательных

16. роботизированных механизмов. Бюллетень сибирской медицины. 2019; 18 (4): 55-62. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2019-4-55-62.

17. Walsh J.J., Bentley R.F., Gurd B.J., Tschakovsky M.E. Short-duration maximal and long-duration submaximal effort forearm exercise achieve elevations in serum brain-derived neurotrophic factor. Front. Physiol. 2017; 8: 746. https://doi.org/10.3389/fphys.2017.00746.

18. Mackay C.P., Kuys S.S., Brauer S.G. The effect of aerobic exercise on brain-derived neurotrophic factor in people with neurological disorders: a systematic review and meta-analysis. Neural Plast. 2017; 2017: 4716197. https://doi.org/10.1155/2017/4716197.

19. Alcantara C.C., García-Salazar L.F., Silva-Couto M.A., Santos G.L., Reisman D.S., Russo T.L. Post-stroke BDNF concentration changes following physical exercise: a systematic review. Frontiers in Neurology. Front. Neurol. 2018; 9: 637. https://doi.org/10.3389/fneur.2018.00637.

20. Супонева Н.А., Юсупова Д.Г., Жирова Е.С., Мельченко Д.А., Таратухина А.С., Бутковская А.А., Ильина К.А., Зайцев А.Б.3, Зимин А.А., Клочков А.С., Люкманов Р.Х., Калинкина М.Э., Пирадов М.А., Котов-Смоленский А.М., Хижникова А.Е. Валидация модифицированной шкалы Рэнкина (The Modified Rankin Scale, MRS) в России. Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2018; 10 (4): 36-39. https://doi.org/10.14412/2074-2711-2018-4-36-39.

21. Himi N., Takahashi H., Okabe N., Nakamura N., Shiromoto T., Narita K., Koga T., Miyamoto O. Exercise in the early stage after stroke enhances hippocampal brain-derived neurotrophic factor expression and memory function recovery. J. Stroke Cerebrovasc. Dis. 2016; 25 (12); 2987-2994. https://doi.org/10.1016/j.strokecerebrovasdis.2016.08.017.

22. Leal G., Bramham C.R., Duarte C.B. BDNF and hippocampal synaptic plasticity. Neurotrophins. 2017; 104: 153-195. https://doi.org/10.1016/bs.vh.2016.10.004.

23. Kotlęga D., Peda B., Zembroń-Łacny A., Gołąb-Janowska M., Nowacki P. The role of brain-derived neurotrophic factor and its single nucleotide polymorphisms in stroke patients. Neurologia i Neurochirurgia Polska. 2017; 51 (3): 240-246. https://doi.org/10.1016/j.pjnns.2017.02.008.

24. Walsh J.J., Tschakovsky M.E. Exercise and circulating BDNF: Mechanisms of release and implications for the design of exercise interventions. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism. 2018; 43 (11): 1095-1104. https://doi.org/10.1139/apnm-2018-0192.

25. Gandolfi M., Smania N., Vella A., Picelli A., Chirumbolo S. Assessed and emerging biomarkers in stroke and training-mediated stroke recovery: state of the art. neural plasticity. Neural Plast. 2017; 2017: 1389475. https://doi.org/10.1155/2017/1389475.