Прогностическое значение хемокинов при первом эпизоде параноидной шизофрении до начала антипсихотической терапии

Прогностическое значение хемокинов при первом эпизоде параноидной шизофрении до начала антипсихотической терапии

 

Авторы

 

А.С. Прохоров

ФГБОУ ВО «Читинская государственная медицинская академия» Минздрава России, Чита, Россия; ГКУЗ «Краевая клиническая психиатрическая больница им. В.Х. Кандинского», Чита, Россия

С.Е. Голыгина

ФГБОУ ВО «Читинская государственная медицинская академия» Минздрава России, Чита, Россия

А.В. Сахаров

Национальный научный центр наркологии – филиал ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр психиатрии и наркологии имени В.П. Сербского» Минздрава России, Москва, Россия

 

https://doi.org/10.26617/1810-3111-2024-4(125)-5-16

 

Журнал:Сибирский вестник психиатрии и наркологии. 2024; 4 (125): 5-16

 

Реферат

Введение. Хемокины являются активными участниками нейровоспаления, выполняют нейромодулирующие функции, не исключено их участие в механизмах развития шизофрении. При этом построение прогностических моделей на базе нейронных сетей с использованием показателей хемокинов может быть перспективным для ранней диагностики данного расстройства. Цель: изучение показателей некоторых хемокинов в плазме крови у пациентов с первым эпизодом параноидной шизофрении до начала проведения антипсихотической терапии с последующим определением их прогностического значения в манифестации данного расстройства через построение математических моделей. Материалы и методы. На базе ГКУЗ «Краевая клиническая психиатрическая больница им. В.Х. Кандинского» обследовано 80 пациентов (49 мужчин и 31 женщина) 18-35 летс диагнозом «Шизофрения параноидная, период наблюдения менее года» (F20.09). Определено содержание 13 хемокинов (MCP-1, MIP-1α, MIP-1 β, RANTES, Eotaxini-1, TARC, MIP-3α, GRO-α, ENA-78, IL-8, IP-10, MIG, I-TAC) в сыворотке крови у данной группы пациентов до лечения. Результаты. При дебюте шизофрении в крови пациентов выявлено повышение содержания IL-8 (CXCL8) – в 3,3 раза, MCP-1 (CCL2) – в 1,4 раза, RANTES (CCL5) – в 1,3 раза, снижение MIG (CXCL9) – в 1,8 раза, I-TAC (CXCL11) и TARC (CCL17) – в 1,6 раза, MIP-1β (CCL4) и ENA-78 (CXCL5) – в 1,5 раза. Выполненный посредствам нейронной сети анализ установил прогностическую ценность хемокинов MIP-1 β, IL-8, RANTES, MCP-1, TARC в оценке риска развития психоза у пациентов с шизофренией. Заключение. Установлены существенные сдвиги в содержании некоторых хемокинов в сыворотке крови у больных с первым эпизодом шизофрении ещё до начала проведения антипсихотической терапии, которые свидетельствуют о развитии в период манифестации шизофренического психоза нейроиммуновоспаления с преобладанием звеньев врожденного иммунитета над адаптивным. Специальные математические расчеты подтвердили прогностическую значимость ряда хемокинов для диагностики риска развития психоза при шизофрении.

 

Ключевые слова: шизофрения, первый эпизод, хемокины, нейроиммуновоспаление, прогностическая модель, нейронная сеть.

 

Статья (pdf)

 

Связь с автором

Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Дополнительные материалы

Для цитирования:Прохоров А.С., Голыгина С.Е., Сахаров А.В. Прогностическое значение хемокинов при первом эпизоде параноидной шизофрении до начала антипсихотической терапии. Сибирский вестник психиатрии и наркологии. 2024. № 4 (125). С. 5-16. https://doi.org/10.26617/1810-3111-2024-4(125)-5-16

Литература

  1. Клюшник Т.П., Смулевич А.Б., Зозуля С.А., Воронова Е.И. Нейробиология шизофрении и клинико-психопатологические корреляты (к построению клинико-биологической модели). Психиатрия. 2021. Т. 19, № 1. С. 6-15. doi: 10.30629/2618-6667-2021-19-1-6-15.
  2. Ermakov EA, Melamud MM, Buneva VN, Ivanova SA. Immune system abnormalities in schizophrenia: An integrative view and translational perspectives. Front Psychiatry. 2022 Apr 25;13:880568. doi: 10.3389/fpsyt.2022.880568. PMID: 35546942; PMCID: PMC9082498.
  3. Ermakov EA, Melamud MM, Boiko AS, Kamaeva DA, Ivanova SA, Nevinsky GA, Buneva VN. Association of peripheral inflammatory biomarkers and growth factors levels with sex, therapy and other clinical factors in schizophrenia and patient stratification based on these data. Brain Sci. 2023 May 22;13(5):836. doi: 10.3390/brainsci13050836. PMID: 37239308; PMCID: PMC10216189.
  4. Mednova IA, Boiko AS, Kornetova EG, Semke AV, Bokhan NA, Ivanova SA. Cytokines as potential biomarkers of clinical characteristics of schizophrenia. Life (Basel). 2022 Nov 25;12(12):1972. doi: 10.3390/life12121972. PMID: 36556337; PMCID: PMC9784438.
  5. Ermakov EA, Mednova IA, Boiko AS, Buneva VN, Ivanova SA. Chemokine dysregulation and neuroinflammation in schizophrenia: A systematic review. Int J Mol Sci. 2023 Jan 22;24(3):2215. doi: 10.3390/ijms24032215. PMID: 36768537; PMCID: PMC9917146.
  6. Прохоров А.С., Голыгина С.Е., Сахаров А.В. Хемокины в центральной нервной системе, возможная патогенетическая роль при шизофрении (обзор литературы). Психическое здоровье. 2022. Т. 17, № 11. С. 100-110.
  7. Jaerve A, Müller HW. Chemokines in CNS injury and repair. Cell Tissue Res. 2012 Jul;349(1):229-48. doi: 10.1007/s00441-012-1427-3. Epub 2012 May 22. PMID: 22700007.
  8. Van Steenwinckel J, Reaux-Le Goazigo A, Pommier B, Mauborgne A, Dansereau MA, Kitabgi P, Sarret P, Pohl M, Mélik Parsadaniantz S. CCL2 released from neuronal synaptic vesicles in the spinal cord is a major mediator of local inflammation and pain after peripheral nerve injury. J Neurosci. 2011 Apr 13;31(15):5865-75. doi: 10.1523/JNEUROSCI.5986-10.2011. PMID: 21490228; PMCID: PMC6622829.
  9. Rostène W, Guyon A, Kular L, Godefroy D, Barbieri F, Bajetto A, Banisadr G, Callewaere C, Conductier G, Rovère C, Mélik-Parsadaniantz S, Florio T. Chemokines and chemokine receptors: new actors in neuroendocrine regulations. Front Neuroendocrinol. 2011 Jan;32(1):10-24. doi: 10.1016/j.yfrne.2010.07.001. Epub 2010 Jul 17. PMID: 20624414.
  10. Kozyrev EA, Ermakov EA, Boiko AS, Mednova IA, Kornetova EG, Bokhan NA, Ivanova SA. Building predictive models for schizophrenia diagnosis with peripheral inflammatory biomarkers. Biomedicines. 2023 Jul 14;11(7):1990. doi: 10.3390/biomedicines11071990. PMID: 37509629; PMCID: PMC10377576.
  11. Сахаров А.В., Мындускин И.В., Голыгина С.Е. Прогностическое значение некоторых нейромаркеров при первом эпизоде параноидной шизофрении до назначения терапии. Российский психиатрический журнал. 2023. № 2. С. 38-45.
  12. Frydecka D, Krzystek-Korpacka M, Lubeiro A, Stramecki F, Stańczykiewicz B, Beszłej JA, Piotrowski P, Kotowicz K, Szewczuk-Bogusławska M, Pawlak-Adamska E, Misiak B. Profiling inflammatory signatures of schizophrenia: A cross-sectional and meta-analysis study. Brain Behav Immun. 2018 Jul;71:28-36. doi: 10.1016/j.bbi.2018.05.002. Epub 2018 May 3. PMID: 29730395.
  13. Dimitrijevic OB, Stamatovic SM, Keep RF, Andjelkovic AV. Effects of the chemokine CCL2 on blood-brain barrier permeability during ischemia-reperfusion injury. J Cereb Blood Flow Metab. 2006 Jun;26(6):797-810. doi: 10.1038/sj.jcbfm.9600229. PMID: 16192992.
  14. Klaus F, Mitchell K, Liou SC, Eyler LT, Nguyen TT. Chemokine MCP1 is associated with cognitive flexibility in schizophrenia: A preliminary analysis. J Psychiatr Res. 2021 Jun;138:139-145. doi: 10.1016/j.jpsychires.2021.04.007. Epub 2021 Apr 3. PMID: 33852994; PMCID: PMC8192469.
  15. Réaux-Le Goazigo A, Van Steenwinckel J, Rostène W, Mélik Parsadaniantz S. Current status of chemokines in the adult CNS. Prog Neurobiol. 2013 May;104:67-92. doi: 10.1016/j.pneurobio.2013.02.001. Epub 2013 Feb 27. PMID: 23454481.
  16. Estevao C, Bowers CE, Luo D, Sarker M, Hoeh AE, Frudd K, Turowski P, Greenwood J. CCL4 induces inflammatory signalling and barrier disruption in the neurovascular endothelium. Brain Behav Immun Health. 2021 Oct 22;18:100370. doi: 10.1016/j.bbih.2021.100370. PMID: 34755124; PMCID: PMC8560974.
  17. Guan E, Wang J, Norcross MA. Identification of human macrophage inflammatory proteins 1alpha and 1beta as a native secreted heterodimer. J Biol Chem. 2001 Apr 13;276(15):12404-9. doi: 10.1074/jbc.M006327200. Epub 2001 Jan 16. PMID: 11278300.
  18. Séguin R, Biernacki K, Prat A, Wosik K, Kim HJ, Blain M, McCrea E, Bar-Or A, Antel JP. Differential effects of Th1 and Th2 lymphocyte supernatants on human microglia. Glia. 2003 Apr 1;42(1):36-45. doi: 10.1002/glia.10201. PMID: 12594735.
  19. Zhang Z, Li Y, Jiang S, Shi FD, Shi K, Jin WN. Targeting CCL5 signaling attenuates neuroinflammation after seizure. CNS Neurosci Ther. 2023 Jan;29(1):317-330. doi: 10.1111/cns.14006. Epub 2022 Nov 28. PMID: 36440924; PMCID: PMC9804050.
  20. Di Prisco S, Summa M, Chellakudam V, Rossi PI, Pittaluga A. RANTES-mediated control of excitatory amino acid release in mouse spinal cord. J Neurochem. 2012 May;121(3):428-37. doi: 10.1111/j.1471-4159.2012.07720.x. Epub 2012 Mar 21. PMID: 22385043.
  21. Baruch K, Ron-Harel N, Gal H, Deczkowska A, Shifrut E, Ndifon W, Mirlas-Neisberg N, Cardon M, Vaknin I, Cahalon L, Berkutzki T, Mattson MP, Gomez-Pinilla F, Friedman N, Schwartz M. CNS-specific immunity at the choroid plexus shifts toward destructive Th2 inflammation in brain aging. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Feb 5;110(6):2264-9. doi: 10.1073/pnas.1211270110. Epub 2013 Jan 18. PMID: 23335631; PMCID: PMC3568380.
  22. Хавинсон В.К., Кузник Б.И., Рыжак Г.А., Линькова Н.С., Козина Л.С., Салль Т.С. «Белок старости» CCL11, «белок юности» GDF11 и их роль в возрастной патологии. Успехи геронтологии. 2016. Т. 29, № 5. С. 722-731.
  23. Teixeira AL, Reis HJ, Nicolato R, Brito-Melo G, Correa H, Teixeira MM, Romano-Silva MA. Increased serum levels of CCL11/eotaxin in schizophrenia. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2008 Apr 1;32(3):710-4. doi: 10.1016/j.pnpbp.2007.11.019. Epub 2007 Nov 23. PMID: 18096286.
  24. Al-Hakeim HK, Almulla AF, Maes M. The neuroimmune and neurotoxic fingerprint of major neurocognitive psychosis or deficit schizophrenia: a supervised machine learning study. Neurotox Res. 2020 Mar;37(3):753-771. doi: 10.1007/s12640-019-00112-z. Epub 2020 Jan 8. PMID: 31916129.
  25. Ivanovska M, Abdi Z, Murdjeva M, Macedo D, Maes A, Maes M. CCL-11 or Eotaxin-1: An immune marker for ageing and accelerated ageing in neuro-psychiatric disorders. Pharmaceuticals (Basel). 2020 Sep 2;13(9):230. doi: 10.3390/ph13090230. PMID: 32887304; PMCID: PMC7558796.
  26. Malmqvist A, Schwieler L, Orhan F, Fatouros-Bergman H, Bauer M, Flyckt L, Cervenka S, Engberg G, Piehl F; Karolinska Schizophrenia Project (KaSP) consortium; Erhardt S. Increased peripheral levels of TARC/CCL17 in first episode psychosis patients. Schizophr Res. 2019 Aug;210:221-227. doi: 10.1016/j.schres.2018.12.033. Epub 2019 Jan 3. PMID: 30612841.
  27. Deng S, Jin P, Sherchan P, Liu S, Cui Y, Huang L, Zhang JH, Gong Y, Tang J. Recombinant CCL17-dependent CCR4 activation alleviates neuroinflammation and neuronal apoptosis through the PI3K/AKT/Foxo1 signaling pathway after ICH in mice. J Neuroinflammation. 2021 Mar 1;18(1):62. doi: 10.1186/s12974-021-02112-3. PMID: 33648537; PMCID: PMC7923481.
  28. Zhang A, Liu Y, Xu H, Zhang Z, Wang X, Yuan L, Lenahan C, Zhang C, Jiang J, Fang C, Fang Y, Zhang J, Chen S. CCL17 exerts neuroprotection through activation of CCR4/mTORC2 axis in microglia after subarachnoid haemorrhage in rats. Stroke Vasc Neurol. 2022 Jul 26;8(1):4–16. doi: 10.1136/svn-2022-001659. Epub ahead of print. PMID: 35882433; PMCID: PMC9985806.
  29. Hong S, Lee EE, Martin AS, Soontornniyomkij B, Soontornniyomkij V, Achim CL, Reuter C, Irwin MR, Eyler LT, Jeste DV. Abnormalities in chemokine levels in schizophrenia and their clinical correlates. Schizophr Res. 2017 Mar;181:63-69. doi: 10.1016/j.schres.2016.09.019. Epub 2016 Sep 17. PMID: 27650194; PMCID: PMC5357211.
  30. Rothhammer V, Quintana FJ. Control of autoimmune CNS inflammation by astrocytes. Semin Immunopathol. 2015 Nov;37(6):625-38. doi: 10.1007/s00281-015-0515-3. Epub 2015 Jul 30. PMID: 26223505; PMCID: PMC4618768.
  31. Akkouh IA, Ueland T, Hansson L, Inderhaug E, Hughes T, Steen NE, Aukrust P, Andreassen OA, Szabo A, Djurovic S. Decreased IL-1β-induced CCL20 response in human iPSC-astrocytes in schizophrenia: Potential attenuating effects on recruitment of regulatory T cells. Brain Behav Immun. 2020 Jul;87:634-644. doi: 10.1016/j.bbi.2020.02.008. Epub 2020 Feb 25. PMID: 32109548.
  32. Klaus F, Guetter K, Schlegel R, Spiller TR, Seifritz E, Cathomas F, Kaiser S. Common and disorder-specific upregulation of the inflammatory markers TRAIL and CCL20 in depression and schizophrenia. Sci Rep. 2021 Sep 28;11(1):19204. doi: 10.1038/s41598-021-98769-0. PMID: 34584171; PMCID: PMC8479067.
  33. Duan F, Zhao S, Xia C, Ren Z, Yuan N, Xie L, Wang L, Xiong Y, Yu P, Chen Y, Tian J, Dai J, Lu J, Xia Y, Liu X, Chen C, Liu C. Changes of immune-related factors in the blood of schizophrenia and bipolar disorder patients receiving monotherapy. Transl Psychiatry. 2022 May 26;12(1):212. doi: 10.1038/s41398-022-01968-0. PMID: 35618730; PMCID: PMC9135722.
  34. Wu F, Zhao Y, Jiao T, Shi D, Zhu X, Zhang M, Shi M, Zhou H. CXCR2 is essential for cerebral endothelial activation and leukocyte recruitment during neuroinflammation. J Neuroinflammation. 2015 May 21;12:98. doi: 10.1186/s12974-015-0316-6. PMID: 25990934; PMCID: PMC4438521.
  35. Perez-Nievas BG, Johnson L, Beltran-Lobo P, Hughes MM, Gammallieri L, Tarsitano F, Myszczynska MA, Vazquez-Villasenor I, Jimenez-Sanchez M, Troakes C, Wharton SB, Ferraiuolo L, Noble W. Astrocytic C-X-C motif chemokine ligand-1 mediates β-amyloid-induced synaptotoxicity. J Neuroinflammation. 2021 Dec 28;18(1):306. doi: 10.1186/s12974-021-02371-0. PMID: 34963475; PMCID: PMC8715604.
  36. Mäntylä T, Mantere O, Raij TT, Kieseppä T, Laitinen H, Leiviskä J, Torniainen M, Tuominen L, Vaarala O, Suvisaari J. Altered activation of innate immunity associates with white matter volume and diffusion in first-episode psychosis. PLoS One. 2015 May 13;10(5):e0125112. doi: 10.1371/journal.pone.0125112. PMID: 25970596; PMCID: PMC4430522.
  37. Dimitrov DH, Lee S, Yantis J, Valdez C, Paredes RM, Braida N, Velligan D, Walss-Bass C. Differential correlations between inflammatory cytokines and psychopathology in veterans with schizophrenia: potential role for IL-17 pathway. Schizophr Res. 2013 Dec;151(1-3):29-35. doi: 10.1016/j.schres.2013.10.019. Epub 2013 Nov 5. PMID: 24210870.
  38. Li Z, Wang Z, Zhang C, Chen J, Su Y, Huang J, Yi Z, Yuan C, Hong W, Wang Y, Wu Z, Hu Y, Cao L, Peng D, Guan Y, Zou Y, Yu S, Cui D, Fang Y. Reduced ENA78 levels as novel biomarker for major depressive disorder and venlafaxine efficiency: Result from a prospective longitudinal study. Psychoneuroendocrinology. 2017 Jul;81:113-121. doi: 10.1016/j.psyneuen.2017.03.015. Epub 2017 Mar 18. PMID: 28441588.
  39. Xu L, Qi X, Zhu C, Wan L. Activation of IL-8 and its participation in cancer in schizophrenia patients: new evidence for the autoimmune hypothesis of schizophrenia. Neuropsychiatr Dis Treat. 2018 Dec 13;14:3393-3403. doi: 10.2147/NDT.S188210. PMID: 30587991; PMCID: PMC6298395.
  40. Robinson KF, Narasipura SD, Wallace J, Ritz EM, Al-Harthi L. Negative regulation of IL-8 in human astrocytes depends on β-catenin while positive regulation is mediated by TCFs/LEF/ATF2 interaction. Cytokine. 2020 Dec;136:155252. doi: 10.1016/j.cyto.2020.155252. Epub 2020 Aug 17. PMID: 32818703; PMCID: PMC7554258.
  41. Говорин Н.В., Озорнина Н.В., Озорнин А.С. Изменения уровня некоторых цитокинов сыворотки крови у больных с первым психотическим эпизодом шизофрении при психофармакотерапии. Социальная и клиническая психиатрия. 2011. Т. 21, № 1. С. 20-24.
  42. Çakici N, Sutterland AL, Penninx BWJH, Dalm VA, de Haan L, van Beveren NJM. Altered peripheral blood compounds in drug-naïve first-episode patients with either schizophrenia or major depressive disorder: a meta-analysis. Brain Behav Immun. 2020 Aug;88:547-558. doi: 10.1016/j.bbi.2020.04.039. Epub 2020 Apr 21. PMID: 32330592.
  43. Koper OM, Kamińska J, Sawicki K, Kemona H. CXCL9, CXCL10, CXCL11, and their receptor (CXCR3) in neuroinflammation and neurodegeneration. Adv Clin Exp Med. 2018 Jun;27(6):849-856. doi: 10.17219/acem/68846. PMID: 29893515.