Биомаркеры молекулярных часов на основе крови предсказывают начало острого ишемического инсульта: проспективное обсервационное исследование (wakeupstroke)

Острый ишемический инсульт (ОИИ) является одной из основных причин смертности и длительной неврологической инвалидности во всем мире. Эффективность реперфузионной терапии, включая внутривенную тромболитическую терапию и механическую тромбэктомию, в значительной степени зависит от времени, прошедшего с момента появления симптомов. Определение времени появления симптомов, следовательно, является критически важным компонентом для определения возможности лечения. Однако значительная доля пациентов поступает с симптомами инсульта неизвестного времени начала, чаще всего из-за того, что симптомы развиваются во время сна (инсульт при пробуждении) или потому, что точное время начала не может быть надежно установлено. Эта неопределенность может помешать подходящим пациентам получить зависящую от времени реперфузионную терапию.

В настоящее время принятие клинических решений у пациентов с неопределенным временем начала в значительной степени опирается на методы, основанные на визуализации, которые пытаются оценить биологическую стадию ишемии. Концепция несоответствия диффузионно-взвешенного изображения и инверсионного восстановления с ослаблением сигнала от жидкости (DWI-FLAIR) является наиболее широко используемым методом и основана на гипотезе, что эволюция сигнала ткани отражает продолжительность ишемии. Передовые методы перфузионной визуализации также были внедрены в клиническую практику. Однако эти методы визуализации требуют специализированного оборудования и экспертизы, могут быть недоступны во всех центрах, и их интерпретация может различаться между учреждениями. Следовательно, растет интерес к выявлению циркулирующих биомаркеров, которые могут отражать биологическое время ишемического повреждения.

Ишемическое повреждение мозга запускает сложный каскад патофизиологических процессов, включающий активацию астроцитов, нарушение нейрональных мембран, аксональное повреждение, воспалительную сигнализацию, клеточные стрессовые реакции и сосудистую дисфункцию. Эти процессы динамически развиваются с течением времени и приводят к высвобождению измеримых молекулярных компонентов в системный кровоток. Таким образом, биомаркеры, отражающие различные клеточные компартменты нейроваскулярной единицы, могут предоставить дополнительную информацию относительно временной эволюции ишемического повреждения.

Было идентифицировано несколько кандидатных биомаркеров, представляющих различные биологические аспекты этого процесса. Глиальный фибриллярный кислый белок (GFAP) является астроцит-специфичным структурным белком, который отражает повреждение астроцитов и раннюю глиальную активацию после острого повреждения мозга. Убиквитин-карбоксил-терминальная гидролаза L1 (UCH-L1) является нейрон-специфичным цитоплазматическим ферментом, высвобождаемым после нарушения нейрональной мембраны, и была предложена в качестве индикатора острого нейронального повреждения. Сывороточная легкая цепь нейрофиламента (sNfL) является структурным компонентом аксонального цитоскелета и считается маркером аксональной дегенерации и структурного повреждения нейронов. Фосфатидилэтаноламин-связывающий белок 1 (PEBP1), также известный как ингибиторный белок Raf-киназы, участвует в регуляции клеточных сигнальных путей и стрессовых реакций и может отражать клеточную адаптацию к ишемическому стрессу. Матриксная металлопротеиназа-9 (MMP-9) связана с воспалительной активацией, деградацией внеклеточного матрикса и дисфункцией гемато-энцефалического барьера в ходе развития ишемического повреждения мозга.

Совместная оценка биомаркеров, представляющих множественные биологические слои нейроваскулярной единицы, может обеспечить более полное представление о временной динамике ишемического повреждения по сравнению с подходами, использующими единичный маркер. Мультибиомаркерная стратегия имеет потенциал для захвата различных фаз ишемического каскада, включая глиальную активацию, нейрональное повреждение, аксональное повреждение, клеточную стрессовую реакцию и сосудистую дисфункцию.

Настоящее исследование направлено на изучение того, может ли мультикомпартментная панель биомаркеров способствовать оценке биологического времени острого ишемического инсульта. Оценивая циркулирующие биомаркеры, представляющие различные компоненты нейроваскулярной единицы, исследование стремится изучить возможность создания молекулярной сигнатуры на основе крови, которая отражает временную эволюцию ишемического повреждения.

Результаты этого исследования могут способствовать разработке биологически обоснованного подхода для оценки времени инсульта и могут поддержать принятие клинических решений у пациентов с неопределенным временем появления симптомов, особенно в условиях, где передовые методы визуализации нелегко доступны.