Прогностические биомаркеры восстановления при черепно-мозговой травме: оценка эффективности и перспективы применения

Проведен обзор литературы о биомаркерах, таких как протеины, метаболиты и другие биологические молекулы, обнаруженных в биологических жидкостях, как об инструменте, который может улучшить понимание патофизиологических процессов при черепно-мозговой травме (ЧМТ) и способствовать разработке перспективных лечебных подходов. Результаты систематического обзора показывают, что биомаркеры обладают значительным потенциалом для применения в клинической практике, однако требуется дальнейшая стандартизация технологий их обнаружения и анализа. Разработка новых платформ, таких как системы POC с использованием электрохимических биосенсоров, может обеспечить быструю и надежную диагностику на всех этапах лечения ЧМТ. Для дальнейшего углубленного изучения необходимо объединение усилий междисциплинарного исследовательского сообщества, что позволит создать персонализированные стратегии лечения и улучшить долгосрочные результаты для пациентов.

1. Биомаркеры повреждения мозга при черепно-мозговой травме у детей / В.Г. Пинелис, Е.Г. Сорокина, Ж.Б. Семенова [и др]. // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2015. Т.115(8). С.66 72.

2. Зудова А.И., Сухоросова А.Г., Соломатина Л.В. Черепно-мозговая травма и нейровоспаление: обзор основных биомаркеров // Acta Biomedica Scientifica. 2020. Т. 5, №. 5. С. 60-67.

3. Легкая черепно-мозговая травма | Abbott для Центральных лабораторий (https://www.corelaboratory.abbott/int/ru/offerings/segments/neurology/mild-traumatic-brain-injury.html?utm_source=chatgpt.com)

4. Основные принципы микродиализа головного мозга и современные возможности его применения в экспериментальной нейробиологии и нейрохимии / Е.В. Харитонова, О.Л. Лопатина С.А. Марченко [и др.] // Фундаментальная и клиническая медицина. 2020. Т. 5, №. 3. С. 85-97.

5. Оценка потенциальных биомаркеров клеточного повреждения мозга при легких черепно-мозговых травмах / Н.А. Ковтун, М.И. Савельева, А.В. Трофименко [и др.] // Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2020. № 4. С. 34-46. DOI: 10.26269/00k8-t921. – EDN PESFLZ.

6. Храпов Ю.В., Поройский С.В. Роль биомаркеров повреждения вещества головного мозга в диагностике, оценке эффективности лечения и прогнозировании исходов тяжелой черепно-мозговой травмы // Волгоградский научно-медицинский журнал. 2013. №. 3. С.10-20.

7. Abdul-Muneer P.M., Chandra N., Haorah J. Interactions of oxidative stress and neurovascular inflammation in the pathogenesis of traumatic brain injury. Mol Neurobiol. 2015. Vol. 51, No. 3. P. 966-979. doi: 10.1007/s12035-014-8752-3. Epub 2014 May 28. PMID: 24865512; PMCID: PMC9420084.

8. Diaz-Arrastia R, Wang K.K., Papa L, et al. Acute biomarkers of traumatic brain injury: relationship between plasma levels of ubiquitin C-terminal hydrolase-L1 and glial fibrillary acidic protein. TRACK-TBI Investigators. J Neurotrauma. 2014. Vol. 31, No. 1. P. 19-25. doi: 10.1089/neu.2013.3040. Epub 2013 Oct 9. PMID: 23865516; PMCID: PMC3880090.

9. Arun P., Abu-Taleb R., Oguntayo S., et al. Acute mitochondrial dysfunction after blast exposure: potential role of mitochondrial glutamate oxaloacetate transaminase. J Neurotrauma. 2013. Vol. 30, No. 19. P. 1645-1651. doi: 10.1089/neu.2012.2834. Epub 2013 Aug 9. PMID: 23600763.

10. Atif H., Hicks S.D. A Review of MicroRNA Biomarkers in Traumatic Brain Injury. J Exp Neurosci. 2019. Vol. 13. Article 1179069519832286. doi: 10.1177/1179069519832286. PMID: 30886525; PMCID: PMC6410383.

11. Bakay R.A., Sweeney K.M., Wood J.H. Pathophysiology of cerebrospinal fluid in head injury: Part 2. Biochemical markers for central nervous system trauma. Neurosurgery. 1986. Vol. 18, No. 3. P. 376-382. doi: 10.1227/00006123-198603000-00026. PMID: 3010171.

12. Bakay R.A., Ward Jr. A.A. Enzymatic changes in serum and cerebrospinal fluid in neurological injury. J Neurosurg. 1983. Vol. 58, No. 1. P. 27-37. doi: 10.3171/jns.1983.58.1.0027. PMID: 6847906.

13. Mrozek S, Dumurgier J, Citerio G, et al. Biomarkers and acute brain injuries: interest and limits. Crit Care. 2014. Vol. 18(2). P. 220. doi: 10.1186/cc13841. PMID: 25029344; PMCID: PMC4056618.

14. Biomarkers and surrogate endpoints: preferred definitions and conceptual framework. Biomarkers Definitions Working Group. Clin Pharmacol Ther. 2001. Vol. 69, No. 3. P. 89-95. doi: 10.1067/mcp.2001.113989. PMID: 11240971.

15. Papa L., Robertson C.S., Wang K.K., et al. Biomarkers improve clinical outcome predictors of mortality following non-penetrating severe traumatic brain injury. Neurocrit Care. 2015. Vol. 22, No. 1. P. 52-64. doi: 10.1007/s12028-014-0028-2. PMID: 25052159.

16. Visser K., Koggel M., Blaauw J., et al. Blood-based biomarkers of inflammation in mild traumatic brain injury: A systematic review. Neurosci Biobehav Rev. 2022. Vol. 132. P. 154-168. doi: 10.1016/j.neubiorev.2021.11.036.

17. Alluri H., Wiggins-Dohlvik K., Davis M.L., et al. Blood-brain barrier dysfunction following traumatic brain injury. Metab Brain Dis. 2015. Vol. 30, No. 5. P. 1093-1104. doi: 10.1007/s11011-015-9651-7. Epub 2015 Jan 28. PMID: 25624154.

18. Capizzi A., Woo J., Verduzco-Gutierrez M. Traumatic Brain Injury: An Overview of Epidemiology, Pathophysiology, and Medical Management. Med Clin North Am. 2020. Vol. 104, No. 2. P. 213-238. doi: 10.1016/j.mcna.2019.11.001. PMID: 32035565.

19. Mercier E, Tardif P.A., Emond M, et al. Characteristics of patients included and enrolled in studies on the prognostic value of serum biomarkers for prediction of postconcussion symptoms following a mild traumatic brain injury: a systematic review. BMJ Open. 2017. Vol. 7. Article e017848. doi: 10.1136/bmjopen-2017-017848.

20. Lagerstedt L., Egea-Guerrero J.J., Bustamante A., et al. Combining H-FABP and GFAP increases the capacity to differentiate between CT-positive and CT-negative patients with mild traumatic brain injury. PLoS One. 2018. Vol. 13, No. 7. Article e0200394. doi: 10.1371/journal.pone.0200394. PMID: 29985933; PMCID: PMC6037378.

21. Stenberg M, Koskinen L.D., Jonasson P., et al. Computed tomography and clinical outcome in patients with severe traumatic brain injury. Brain Inj. 2017. Vol. 31, No. 3. P. 351-358. doi: 10.1080/02699052.2016.1261303. Epub 2017 Feb 16. PMID: 28296529.

22. Kaste M, Hernesniemi J., Somer H., et al. Creatine kinase isoenzymes in acute brain injury. J Neurosurg. 1981. Vol. 55, No. 4. P. 511-515. doi: 10.3171/jns.1981.55.4.0511. PMID: 7276998.

23. Kellermann I., Kleindienst A., Hore N., et al. Early CSF and Serum S100B Concentrations for Outcome Prediction in Traumatic Brain Injury and Subarachnoid Hemorrhage. Clin Neurol Neurosurg. 2016. Vol. 145. P. 79-83. doi: 10.1016/j.clineuro.2016.04.005. Epub 2016 Apr 8. PMID: 27101088.

24. Dewan M.C., Rattani A., Gupta S, et al. Estimating the global incidence of traumatic brain injury. J Neurosurg. 2018. Vol. 130, No. 4. P. 1080-1097. doi: 10.3171/2017.10.JNS17352. PMID: 29701556.

25. Lööv C., Nadadhur A.G., Hillered L., et al. Extracellular ezrin: a novel biomarker for traumatic brain injury. J Neurotrauma. 2015. Vol. 32(4). P. 244-51. doi: 10.1089/neu.2014.3517. Epub 2014 Nov 24. PMID: 25087457.

26. Beard K., Yang Z., Haber M., et al. Extracellular vesicles as distinct biomarker reservoirs for mild traumatic brain injury diagnosis. Brain Commun. 2021. Vol. 3. Article fcab151. doi: 10.1093/braincomms/fcab151.

27. Mondello S., Thelin E.P., Shaw G., et al. Extracellular vesicles: pathogenetic, diagnostic and therapeutic value in traumatic brain injury. Expert Rev Proteomics. 2018. Vol. 15(5). P. 451-461. doi: 10.1080/14789450.2018.1464914. Epub 2018 Apr 25. PMID: 29671356.

28. Shakir M., Altaf A., Irshad H.A., et al. Factors delaying the continuum of care for the management of traumatic brain injury in lowand middle-income countries: a systematic review. World Neurosurgery. 2023. Vol. 180. P. 1169-193.e3. doi: 10.1016/j.wneu.2023.09.007.

29. Figaji A. An update on pediatric traumatic brain injury. Childs Nerv Syst. 2023. Vol. 39, No. 11. P. 3071-3081. doi: 10.1007/s00381-023-06173-y. Epub 2023 Oct 6. PMID: 37801113; PMCID: PMC10643295.

30. Takala R.S., Posti J.P., Runtti H., et al. Glial Fibrillary Acidic Protein and Ubiquitin C-Terminal Hydrolase-L1 as Outcome Predictors in Traumatic Brain Injury. World Neurosurg. 2016. Vol. 87. P. 8-20. doi: 10.1016/j.wneu.2015.10.066. Epub 2015 Nov 10. PMID: 26547005.