Международный неврологический журнал 3(19) 2008

Актуальность темы

Липиды имеют особое значение в физиологии нервной системы (НС) как у животных, так и у человека. Они активно участвуют в различных экстремальных и патологических ситуациях. Во время таких состояний происходят значительные изменения функций и соответствующих структур НС. С одной стороны, липиды являются основным энергетическим субстратом, а с другой — строительным материалом всех клеточных мембран [4, 15, 13]. Головной мозг (ГМ) человека содержит больше всего специфических липидов высокой плотности. Липиды составляют более 50 %  сухого вещества ГМ: 70 % — фосфолипиды и около 15 % — гликолипиды (цереброзиды) и холестерин [11, 16, 18].

Основы липидологии ГМ были предложены учеными J. Folch и соавт. (1957) и Svennerholm (1972), которые определили, что липидный состав ГМ является уникальным. Липиды делятся на 3 основные категории: I — глицерофосфолипиды, II — сфинголипиды и III — холестерин. В состав ткани ГМ входят специфические липиды, которые не встречаются в других тканях организма, такие как ганглиозиды, ди- и трифосфоинозитиды. В ГМ здорового человека отсутствуют эфиры холестерина, моно-, ди- и триглицериды, а также свободные жирные кислоты.

Миелинизация является одним из самых важных физиологических процессов, которые происходят во время созревания ГМ. Начало миелинизации совпадает с ростом активности ферментов сфингомиелиназы и цереброзидазы. Сфингомиелин, цереброзиды и сульфатиды — это основные липиды, входящие в состав миелина и являющиеся его маркерами [18]. Белое вещество ГМ содержит меньше воды и больше протеолипидов и галактолипидов, чем серое вещество, в то время как в состав серого вещества входит большее количество фосфолипидов, что составляет 2/3 всех липидов серого вещества. До начала миелинизации в ГМ плода (16–20 недель) определяется большое содержание эфиров холестерина, из которых в процессе миелинизации синтезируется сфингомиелин, цереброзиды и свободный холестерин. Эфиры холестерина в это время постепенно исчезают из мозга [7, 12].

Под действием различных вредных факторов, которые влияют на плод (внутриутробная гипоксия, инфекции и др.), снижается уровень фосфолипидов и гликолипидов [5]. Экспериментально на кроликах было доказано, что гипоксия, внутриутробная асфиксия, гипертермия и судорожные приступы значительно уменьшают численность клеток мозга, задерживают процессы миелинизации, миграции и дифференцировки нейронов, модифицируют процессы васкуляризации мозга [14, 17]. У животных (собак), испытывающих алиментарный дефицит железа и витамина B₁₂, потомство рождалось с тетрапарезами, которые уменьшались после обогащения пищи. Другими словами, диетотерапия играет важную роль в профилактике и лечении патологии НС [1].

Нарушения процессов синтеза и деградации фосфолипидов встречаются чаще и возникают раньше протеолиза. Повреждение фосфолипидного компонента клеточных мембран дебютирует активацией фосфолипаз и перекисного окисления липидов в результате гиперкатехоламинемии [1, 13]. В результате запускается каскад биохимических аномалий, который повреждает мозг как плода, так и детей младшего возраста [13, 15, 23]. В последнее время появились новые данные о важности эссенциальных жирных кислот в интеллектуальном развитии ребенка и в процессах иммунорезистентности организма к различным агентам воспаления (включая антифосфолипидный синдром), что говорит о важности жирных кислот в питании детей младшего возраста и недоношенных детей (S. Carlson, 2005).

Цель исследования — изучение действия диеты, обогащенной эссенциальными жирными кислотами и фосфолипидами, на развитие мозга и ее влияния в лечении различных видов патологии НС у плода, новорожденных и детей младшего возраста.

Материал и методы

Под наблюдением находились 430 детей в возрасте 0–3 года с различными видами патологии нервной системы: перинатальные гипоксически-ишемические, гипоксически-травматические и токсико-метаболические энцефалопатии, резидуальные энцефалопатии, эпилепсия (70 детей), детский церебральный паралич (ДЦП), моно- и полиневропатии. Из них с токсико-инфекционной энцефалопатией — 170 детей, перинатальными энцефалопатиями — 190 детей, 45 детей с ДЦП, 25 — с моно- и полиневропатиями.

Материал для исследования: плазма крови, эритроциты и спинномозговая жидкость (СМЖ). Были исследованы нейтральные липиды (триглицериды и неэстерифицированные жирные кислоты), общие фосфолипиды и их фракции: фосфатидилхолин (лецитин), фосфатидилэтаноламин (энкефалин), сфингомиелин, лизолецитин, общий холестерин (свободный холестерин, этерихолестерин). Липидный спектр определялся методом хроматографии на пластинах Silufol UV — 254 [19, 21], исследовались липидные фракции. Анализы выполнялись на пике развития болезни и в период регрессирования неврологических симптомов. Полученные результаты были обработаны различными методами медицинской статистики.

Результаты и их обсуждение

В литературе широко отражено значение эссенциальных липидов (фосфолипидов) в патогенезе различных заболеваний, особенно в патологии НС. В этом исследовании мы изучили липидный состав плазмы крови, мембран эритроцитов и СМЖ как при перинатальной патологии НС, так и при токсико-инфекционных энцефалопатиях. Липидные показатели (общие фосфолипиды, свободный холестерин, неэстерифицированные жирные кислоты, триглицериды, эфиры холестерина, общие липиды, общий холестерин, лизофосфатидилхолин, фосфатидилхолин, сфингомиелин и фосфатидилэтаноламин) исследовались в эволюции: в начале заболевания и в период регрессирования неврологических симптомов. Результаты исследования липидных фракций в сыворотке крови при токсико-инфекционной энцефалопатии (ТИЭ) на фоне острых вирусных заболеваний (ОВЗ) у детей младшего возраста представлены в табл. 1.

Как видно из табл. 1, у больных с ТИЭ на фоне ОВЗ в плазме крови повышается уровень неэстерифицированных жирных кислот (P < 0,01). Их увеличение зависит от степени поражения НС. Неэстерифицированные жирные кислоты очень токсичны для клеток НС [15]. Повышение уровня жирных кислот сопровождается снижением общего холестерина (P < 0,01) на фоне уменьшения эфиров холестерина (P < 0,05) и содержания свободного холестерина (P < 0,01). Эти данные, возможно, говорят о тяжелых нарушениях метаболизма липидов и холестерина. Из данных табл. 1 также можно сделать вывод о нарушении содержания фракций фосфолипидов в сыворотке крови. У больных с ТИЭ на фоне ОВЗ наблюдается значительное снижение (P < 0,001) содержания общих фосфолипидов и отдельных фракций (фосфатидилхолин (P < 0,001) и фосфатидилэтаноламин (P < 0,01)). Параллельно определяется увеличение содержания лизофосфатидилхолина (высокотоксичного) (P < 0,05) и сфингомиелина (P < 0,05). Гипофосфолипидемия зависит от степени поражения НС и более выражена у больных, находящихся в коме. У больных общее содержание лизофосфатидилхолина и сфингомиелина в мембранах клеток в 2 раза выше по сравнению с контрольной группой (лизофосфатидилхолин/фосфатидилхолин (P < 0,01)). Похожие изменения в липидном спектре сыворотки крови были определены у пациентов с ТИЭ различной этиологии. Как видно из табл. 2, значительно снижается содержание как общих фосфолипидов в сыворотке, так и фракции эссенциальных фосфолипидов.

В последнее время было определено, что при различной патологии ЦНС в мембранах нейронов происходят специфические изменения. Для изучения этих изменений в качестве модели мембраны были использованы мембраны эритроцитов, изменения липидного состава которых косвенно свидетельствуют об изменениях в мембранах нейронов. Полученные результаты представлены в табл. 3.

Как видно из табл. 3, в случаях с ТИЭ наблюдаются значительные изменения как количественного, так и качественного состава липидов клеточных мембран. Характеризуя в отдельности некоторые липидные фракции, необходимо отметить, что при ТИЭ в большей степени снижается количество общих фосфолипидов мембран (P < 0,001) и количество холестерина в сравнении с контрольной группой (P < 0,05). В то же время возрастает содержание нейтральных липидов (неэстерифицированные жирные кислоты — P < 0,02 и триглицериды — P < 0,01), которые заменяют исчезнувшие фосфолипиды и холестерин. Параллельно с катастрофическим снижением общих фосфолипидов в клеточных мембранах значительно меняется соотношение между фракциями фосфолипидов. Например, относительное содержание лизофосфатидилхолина (одна из самых токсичных фракций [3]) увеличивается (P < 0,001), а содержание фосфатидилхолина (P < 0,01) и фосфатидилэтаноламина (P < 0,05) снижается. Важные изменения наблюдаются и в спектре мембранных липидов при энцефалопатиях различной этиологии. Эти данные представлены на рис. 1, из чего видно, что общее содержание липидов при различной патологии значительно снижается в сравнении с контрольной группой и здоровыми лицами (Shohet, 1990). Также снижается общее количество холестерина. Молярное соотношение «холестерин/фосфолипиды» в эритроцитарных мембранах приближается к единице, а в норме составляет приблизительно 0,89. Коэффициент «холестерин/фосфолипиды» в контрольной группе был 0,9, а у больных с ТИЭ — 1,1. Коэффициент больше единицы свидетельствует об относительном увеличении холестерина в мембранах. Повышение содержания холестерина в эритроцитарных мембранах приводит к нарушению двойного липидного слоя мембран и к снижению устойчивости эритроцитов [2]. Сохранение равновесия между холестерином и фосфолипидами клеточных мембран, возможно, является защитным механизмом сохранения клеток в случае патологических нарушений, в особенности эритроцитов, при острых ТИЭ у детей младшего возраста. Но все же при патологических состояниях (ТИЭ и др. патология) большая часть фосфолипидов и холестерина заменяется нейтральными липидами и лизофосфолипидами. Количественное увеличение неэстерифицированных жирных кислот и лизофосфатидилхолина при патологических состояниях вызывает рост активности фосфолипазы, которая избирательно разрушает фосфолипиды клеточных мембран [6]. Снижение содержания холестерина в клеточных мембранах сопровождается снижением внутриклеточной концентрации ионов калия, клеточного биопотенциала и ростом внутриклеточной концентрации ионов натрия. Другими словами, холестерин играет важную роль в регулировании проницаемости мембран и Na⁺/K⁺-насоса. Нарушения в мембранах эритроцитов косвенно свидетельствуют о липидных нарушениях в клеточных мембранах других органов, в том числе и ЦНС. Эти изменения, возможно, приводят к появлению отека мозга.

Сравнительный анализ показателей липидного обмена при ТИЭ на фоне ОВЗ, пневмоний и кишечных инфекций как в сыворотке крови, так и в клеточных мембранах не выявил выраженных различий в зависимости от этиологии заболевания. Все это говорит об общности некоторых механизмов патогенеза ТИЭ независимо от этиологического фактора. Показатели обмена липидов в большой степени зависят от тяжести поражения НС и от характера диеты, богатой эссенциальными фосфолипидами.

Как видно из табл. 4, в острый период заболевания значительно снижается содержание фосфолипидов, в особенности фосфатидилхолина и фосфатидилэтаноламина, и увеличивается содержание лизофосфатидилхолина. На 6-й день заболевания у детей, получавших лечение рутинными препаратами, наблюдалась тенденция к росту этих фракций и снижение лизолецитина. Тенденция к нормализации этих показателей была выражена у детей, получавших лечение препаратом, содержащим эссенциальные фосфолипиды. Также этим больным назначалась диета, богатая растительными жирами, рыбьим жиром и яичным желтком. Содержание общих фосфолипидов в этих случаях значительно возросло как в острой фазе (P < 0,01), так и по сравнению с больными, которые не получали данные препараты (P < 0,05). Таким образом, применение препаратов, содержащих эссенциальные фосфолипиды, а также диета, богатая фосфолипидами, приводят к более быстрому восстановлению липидного (фосфолипидного) обмена, участвующего в регуляции проницаемости клеточных мембран, восстанавливая и их функцию. Этот механизм, возможно, играет важную роль в профилактике отека мозга и в созревании (миелинизации) нервных волокон. Возможно, эссенциальные фосфолипиды являются строительным материалом для растущего мозга.

Выводы

Данные нашего исследования подтверждают гипотезу, что диетотерапия, богатая эссенциальными фосфолипидами, является важным фактором как в развитии НС, так и в лечении различных видов патологии НС у детей.