s100 белок мозга что это такое
S100 белок мозга что это такое
Мкг/л (микрограмм на литр).
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Как правильно подготовиться к исследованию?
Общая информация об исследовании
Белки S-100 – это небольшие кальций-связывающие белки, относящиеся к тому же суперсемейству, что и кальмодулин, и тропонин C. В настоящий момент известно около 25 белков S-100. В организме человека они выполняют самые разнообразные функции: необходимы для роста и дифференцировки клеток, транскрипции, фосфорилирования белков, секреции, сокращения мышечного волокна и других процессов. Они регулируют клеточный цикл и апоптоз и могут поэтому участвовать в процессе онкогенеза. Концентрация белков S-100 изменяется при многих злокачественных заболеваниях, что может быть использовано для диагностики и прогноза опухолей.
Наибольшее диагностическое значение белок S-100B имеет в отношении меланомы. Белок S-100B является стандартным иммуногистохимическим маркером, который рутинно используется при патоморфологической диагностике меланомы. Также он выделяется злокачественными меланоцитами в кровь, где может быть измерен. На данный момент белок S-100B – это наиболее изученный биомаркер меланомы. Показано, что уровень белка S-100B хорошо соотносится с клинической стадией меланомы. Так, наиболее высокая концентрация этого биомаркера наблюдается при диссеминированных опухолях. Концентрация белка S-100B находится в пределах нормы у здоровых лиц и людей с доброкачественными новообразованиями кожи, но повышена в 1,3 %, 8,7 % и 73,9 % случаев меланомы на стадии I/II, III и IV соответственно. Учитывая, что на ранней стадии меланомы повышение уровня S-100B наблюдается редко, этот биомаркер не используется для скрининга меланомы. Белок S-100B также применяется для оценки прогноза меланомы: повышение уровня S-100B связано с более агрессивным течением болезни. В исследованиях доказана корреляция между уровнем белка S-100B и толщиной по Бреслоу – другим хорошо известным прогностическим фактором. Сочетание этих двух прогностических факторов позволяет получить более точную оценку прогноза заболевания. Так, повышение концентрации белка S-100B более 0,22 мкг/л в сочетании с толщиной по Бреслоу более 4 мм свидетельствует о диссеминации опухоли с чувствительностью 91 % и специфичностью 95 %. Исследование концентрации белка S-100B также используется для контроля лечения меланомы. Нарастание уровня этого биомаркера свидетельствует о прогрессировании меланомы, и наоборот, снижение его концентрации – о ее регрессе. Показано, что информативность биомаркера S-100B для оценки лечения меланомы выше, чем информативность другого биомаркера меланомы – лактатдегидрогеназы (ЛДГ). Повышение белка S-100B наблюдается также при астроцитоме, опухолях почек и некоторых разновидностях лейкозов, а также при заболеваниях почек, печени (в том числе метастазах различных опухолей в печень), различных воспалительных и инфекционных заболеваниях.
Другие белки S-100 также могут иметь определенное клиническое значение при диагностике других видов рака. Так, например, белок S-100A4 может быть использован для оценки прогноза рака молочной железы, желудка, мочевого пузыря, поджелудочной железы и легкого. Белок S-100A7 является биомаркером рака легкого и яичника. Белок S-100A9 может быть использован для дифференциальной диагностики рака предстательной железы и доброкачественной гиперплазии простаты.
Возможность применения белков S-100 в клинической практике была показана не только при злокачественных заболеваниях, но и при широком спектре других патологий.
В головном мозге белок S-100B преимущественно продуцируется астроцитами, а его усиленный синтез свидетельствует об активации астроцитов в ответ на повреждение нервной ткани на фоне гипоксии или гипогликемии. Повышение уровня белка S-100B в крови и спинномозговой жидкости наблюдается при травматическом повреждении головного мозга. Показано, что определение концентрации S-100B позволяет отобрать пациентов с черепно-мозговой травмой легкой степени тяжести, действительно нуждающихся в проведении КТ, и избежать до 30 % ненужных исследований. Ученые обнаружили, что повышение уровня белка S-100B более 0,1 мкг/л является чувствительным маркером патологических изменений на КТ головного мозга. Другие примеры использования белка S-100B в неврологии:
Синтез белка S-100A1 характерен для миокарда, где этот белок участвует в процессе сокращения миофибрилл. Синтез S-100A1 усилен при гипертрофии правого желудочка и снижен при тяжелой сердечной недостаточности. У пациентов с острым инфарктом миокарда отмечается повышение уровня S-100A1 в крови. Сочетание оценки по шкале Глазго менее 6 баллов, повышенного уровня нейронспецифической энолазы (NSE) более 65 нг/мл и белка S-100 более 1,5 мкг/л через 48-72 часа после сердечно-легочной реанимации при остановке сердца является высокоспецифичным индикатором неблагоприятного неврологического исхода и когнитивной дисфункции.
Белки S100A8, S100A9 и S100A2 преимущественно синтезируются фагоцитами и выполняют разнообразные функции, связанные с воспалением. Концентрация этих белков отражает активность воспалительных заболеваний, таких как ревматоидный артрит, хронический бронхит и муковисцидоз.
Таким образом, белок S-100 является неспецифичным биомаркером, вследствие чего его иногда сравнивают с С-реактивным белком – другим неспецифичным, но широко используемым биомаркером заболеваний разной этиологии. Так как возможен ложноположительный результат исследования на белок S-100, во избежание диагностических ошибок рекомендуется проведение повторных анализов.
Для чего используется исследование?
Когда назначается исследование?
Что означают результаты?
Причины повышения уровня S-100:
Причины понижения уровня S-100:
Что может влиять на результат?
Кто назначает исследование?
Онколог, нефролог, кардиолог, ревматолог, терапевт, врач общей практики.
Сверхмалые дозы антител к белку S100 в терапии вегетативных расстройств и тревоги у больных с органическими и функциональными заболеваниями ЦНС
Примерно треть больных с вегетативными и тревожными нарушениями обращаются за помощью к терапевтам. Диагностика подобных состояний не вызывает трудностей в отличие от подбора терапии. Видение современными клиницистами проблемы лечения вегетативных расстройств с тревожными проявлениями основывается на комплексном подходе. С одной стороны, приоритетно использовать вегетокорректоры, но остается необходимость восстановления эмоционального состояния больных. Препараты, сочетающие в себе вегетотропный и противотревожный эффекты, часто имеют противопоказания к применению и побочные действия в виде миорелаксирующего, сомногенного эффектов. Поэтому появление нового анксиолитического препарата «Тенотен», лишенного побочных действий, является важным событием. В состав Тенотена входят сверхмалые дозы антител к мозгоспецифическому белку S100, который экспрессируется и секретируется клетками микроглии и астроцитами. Разнообразные фармакологические эффекты Тенотена включают стресс-протекторную функцию, регуляцию энергетического метаболизма нейронов, пролиферацию и дифференцировку клеток головного мозга. Экспериментально установлено, что сверхмалые дозы антител (СМД) к белку S100 обладают достаточно широким спектром психотропной, нейротропной и вегетомодулирующей активности. При этом анксиолитическое действие реализуется через ГАМК-ергический механизм (гамма-аминомасляной кислоты), т. е. Тенотен оказывает ГАМК-миметическое действие. Целью настоящего исследования явилось изучение эффективности препарата «Тенотен» в терапии психопатологической и вегетативной симптоматики и оценка его профиля безопасности.
В исследовании участвовали 40 больных, принимавших Тенотен: из них с функциональными расстройствами ЦНС (синдром вегетативной дисфункции с психовегетативными пароксизмами, головными болями напряжения (ГБН) и тревожно-депрессивным синдромом) — 16 больных; с органическими заболеваниями ЦНС в виде дисциркуляторной энцефалопатии (ДЭП) 1–2 ст. в сочетании с тревожно-депрессивным синдромом — 24 больных. Мужчин 15, женщин 25. Возраст 30–60 лет.
Контрольная группа 20 больных, из них 10 — с диагнозом ДЭП, 10 — с диагнозом ГБН в возрасте от 30 до 60 лет.
Обследование больных неврологическими и психологическими методами проводилось до и после лечения.
Все пациенты принимали препарат «Тенотен» по схеме 2 таблетки 3 раза в день на фоне базовой медикаментозной терапии (Кавинтон, Гипотиазид, Энап, Нейромультивит) и физиотерапия (иглорефлексотерапия (ИРТ), гипербарическая оксигенация (ГБО)). Курс лечения составил 4 недели.
Результаты исследования
У пациентов с головной болью напряжения определялся мышечно-тонический синдром на шейном уровне. В неврологическом статусе у пациентов с ДЭП выявлялись органическая микросимптоматика, легкий и умеренный вестибулярно-атактический синдром. При поступлении все пациенты предъявляли жалобы на головные боли (75% пациентов), головокружение (50% пациентов), шаткость, неустойчивость походки (25% пациентов), утомляемость (60% пациентов), беспокойство, тревожность (100% пациентов), плохое настроение (100% пациентов), боли в разных частях тела (75% пациентов), нарушения сна (85% пациентов), дневная сонливость (50% пациентов).
На фоне проведенного лечения препаратом «Тенотен» отмечена отчетливая редукция неврологической симптоматики и уменьшение жалоб на свое состояние — уменьшение тревожности, исчезновение головных болей, улучшение сна и общего самочувствия. У пациентов контрольной группы отмечалась менее выраженная положительная динамика.
Шкала тревоги Спилбергера–Ханина предусматривает оценку реактивной и личностной тревоги. Реактивная тревога — это состояние, возникающее в ответ на действие или событие, она не устойчива во времени и взаимосвязана с ситуацией. Во втором случае тревога как черта, свойство личности характеризуется относительно устойчивой склонностью человека воспринимать угрозу своему «я» в различных ситуациях и реагировать на них усилением состояния тревоги.
До лечения степень реактивной тревоги была высокой у всех пациентов (57,8±10,5 балла), степень личностной тревоги у 19 пациентов — средней (38,6±4,5 балла), у 21 — высокой (51,6±6,4 балла).
После курса комплексной терапии с использованием Тенотена выявлено достоверное (р 0,05), в то время как этот показатель в контрольной группе снижался только у 16 пациентов в клинопробе (р>0,05) и у 10 пациентов в ортопробе (р>0,01).
В то же время наблюдалось включение в регуляцию барорецепторного контура (LF). В основной группе показатели LF повышались: у 19 пациентов в клинопробе (р 0,05). В то время как в контрольной группе у 14 пациентов не отмечалось снижение LF в клинопробе (р>0,05), а у 12 пациентов в ортопробе наблюдался рост LF (р>0,05).
Положительная динамика наблюдалась и в парасимпатическом контуре (HF). В основной группе у 22 пациентов повысился уровень HF в клинопробе (р 0,05). В контрольной группе у 22 пациентов отмечалось менее значимое повышение HF в клинопробе (р Купить номер с этой статьей в pdf
Белок S100 (онкомаркер S100)
Содержание
Белок S100 (онкомаркер S100)
Впервые белки S100 были выделены В. Moore в 1965 г. из мозга быка как нефракционированная смесь и получили свое название, из-за способности растворяться в 100% растворе сульфата аммония. Концентрация их в мозге в 100.000 раз превышает содержание в других тканях и составляет до 90% растворимой фракции белков нервных клеток.
Биохимия белка S100
Белок S100 является малым димерным протеином, т.е. состоящим из двух субъединиц, которые имеют молекулярную массу около 10,5 кДа каждая. Белок S100 имеет молекулярную массу 21кДа (10,5 кДа + 10,5 кДа), принадлежит к семейству внутриклеточных Са-связывающих белков (кальций-связывающих протеинов). Белок S100 представляет собой гомо- и гетеродимер, состоящий из двух субъединиц (β или α) в различных комбинациях: αα (S-100a), αβ (S-100 ab) и ββ (S-100b).
В настоящее время идентифицированы, по меньшей мере, 25 различных представителей этого семейства: S100A1 — S100A18, trichohylin, fillagrin, repetin, S100B, S100G, S100P, S100Z. Большинство белков S100 (до 85-90% от общего содержания в нервной ткани) сосредоточены в астроцитах; 10-15% расположены в нейронах, минимальное их количество определяется в олигодендроцитах.
Белки S100 синтезируются глиальными клетками, а затем транспортируются в нейроны. В клетке они локализуются преимущественно в цитоплазме, а также в синаптической мембране и хроматине. S100 A1 и S100 B также экспрессируются в клетках меланомы. Белки S100 обнаружены также в клетках мышечных тканей, в тканях внутренних органов (печень, почки и др.).
Функция белка S100
Различные формы белков S100 представляют наиболее универсальные из известных макромолекул, которые участвуют в регуляции практически всех основных мембранных, цитоплазматических и ядерных метаболических процессов, связанных с обеспечением механизмов восприятия и интеграции поступающей в нервную систему информации, принимают участие в ответе генов раннего реагирования, в реализации генетических программ апоптоза и антиапоптозной защиты.
Представители S100 белков демонстрируют выраженную тканеспецифичную и клеточноспецифичную экспрессию. Они вовлечены в различные процессы – сокращение, подвижность, клеточный рост и дифференциация, прогрессия клеточного цикла, транскрипция, клеточная организация мембран и динамика цитоскелета, защита от оксидативного повреждения клетки, фосфорилирование, секреция.
Показано, что S100Β проявляет нейротрофическую активность при физиологической концентрации и нейротоксическую при высокой концентрации.
Экспериментально доказано участие белков группы S100 в регуляции процессов направленного роста отростков нейронов, в завершении нейроонтогенеза как в морфологическом, так и функциональном отношении, в становлении основных форм врожденного поведения, в механизмах памяти и обучения. Многочисленные исследования доказали связь белка S100 с развитием тревожных расстройств.
Клиническое значение белка S100
Клинический интерес к белку S100 связан с применением его как маркёра повреждения мозга при следующих патологических состояниях:
Белок S100 — маркер повреждения мозга
Определение уровня белка S100 может использоваться в качестве дополнительного средства к клиническим данным и результатам инструментальных исследований при ведении пациентов с возможными повреждениями головного мозга (инсульты, травмы, опухоли и др.). Концентрация S100 напрямую зависит от степени повреждения мозга и даёт значимую информацию о ведении и лечении пациентов с мозговыми нарушениями.
При травме белок S100 из повреждённых клеток мозга выделяется в системную циркуляцию и может быть определён в крови уже через несколько минут после травмы.
Уровень S100 в таких ситуациях может быть использован для исключения легких травматических повреждений мозга с высокой чувствительностью (98.8%) и специфичностью (99.7%).
Значения белка S100 ниже 0.105 мкг/л минимизируют вероятность внутричерепных повреждений и коррелируют с отрицательными результатами КТ томографии головного мозга. Повышение S100 после спонтанных субарахноидальных кровотечений коррелирует с тяжестью патологии (уровень выше 0,3 мкг/л ассоциирован с неблагоприятным течением).
Концентрация белка S100 в крови повышается после развития геморрагического или ишемического инсульта в прямой зависимости от величины очага поражения мозга. Уровень нарастания белка S100 коррелирует с тяжестью клинических симптомов при инсульте. Также наблюдение за динамикой концентрации белка S100 после инсульта даёт возможность мониторинга повторных приступов.
Таким образом, измерение белка S100 у больных с инсультом даёт точную и объективную оценку тяжести приступа и прогноза заболевания.
Белок S100 также секретируется при опухолях мозговой ткани: глиомах и нейробластомах. При диагностике опухолей мозга определение белка S100 необходимо дополнять определением маркёра NSE (нейрон-специфической энолазы).
Также белок S100 может быть использован при наблюдении пациентов с различными нарушениями кровообращения — оценка степени поражения мозговой ткани при кратковременных остановках сердца (уровень S100 в таких ситуациях должен вернуться в норму в течение 24 часов), у пациентов с нарушениями мозгового кровообращения и в случаях экстракорпорального кровообращения.
Белок S100 — маркер, ассоциированный со злокачественной меланомой
Злокачественная меланома представляет собой одно из наиболее агрессивных видов рака кожи. Опухоль развивается из меланоцитов — клеток, продуцирующих меланин (пигмент). Эти клетке продуцируют белок S100, который и используется в качестве маркера при опухолевой трансформации меланоцитов.
Для благоприятного прогноза этого заболевания критическим является раннее диагностирование первичной опухоли. Чрезвычайно важно также и раннее выявление метастазов и рецидивов заболевания.
Белок S100 является единственным чувствительным серологическим маркёром меланомы. При адекватной терапии и успешном хирургическом вмешательстве содержание данного белка снижается. У пациентов, страдающих злокачественной меланомой, особенно в стадии II, III и IV, повышение содержания S100 в крови может характеризовать прогрессирование заболевания. Это является важным фактом в мониторировании таких пациентов и прогнозировании течения заболевания.
Интерпретация результатов
Измерение концентрации S100 может значительно варьировать в зависимости от процедуры тестирования, результаты, полученные разными методами нельзя прямо сравнивать друг с другом, это может послужить причиной неверной интерпретации. При необходимости смены процедуры тестирования S100 в ходе серийного мониторинга сопоставимость результатов должна быть подтверждена параллельным измерением двумя методами.
Единицы измерения для Elecsys S100 (Roche): мкг/л. Референсные значения:
S-100 (нейро-эндокринные опухоли) в Москве
Лабораторный анализ группы белков S-100 — маркеров ряда злокачественных неврологических, сердечно-сосудистых и аутоиммунных заболеваний. Исследование применяют при диагностике, оценке эффективности лечения и прогнозировании течения заболеваний.
Приём и исследование биоматериала
Когда нужно сдавать анализ S-100 (нейро-эндокринные опухоли)?
Подробное описание исследования
S-100 — это семейство белков, относящихся к группе кальций-связывающих протеинов вместе с тропонином C и кальмодулином. Всего на данный момент известно 25 подвидов S-100 — белки S-100A1, S-100A2, S-100B и др. Каждый белок S-100 кодируется (образуется) при помощи одноименного гена S-100.
Онкология. Концентрация S-100 может повышаться при различных злокачественных онкологических заболеваний.
Подтип S-100B используется как онкомаркер в диагностике меланом — агрессивных злокачественных новообразований кожи, склонных к стремительному метастазированию. S-100B нарушает функцию антионкогенного белка p53. Это способствует бесконтрольному росту и размножению мутировавших меланоцитов (пигментных клеток кожи). Установлено, что уровень S-100B сопоставим со стадией болезни — чем больше стадия (I, II, III или IV), тем выше показатель протеина в крови. На начальных этапах повышение уровня маркера отмечается только у 1,3% пациентов, на более продвинутых стадиях повышение концентрации обнаруживают уже у 74%. Отсюда следует и то, что S-100В не стоит использовать в качестве скрининга меланомы. Определение уровня S-100B в процессе лечения опухоли отражает эффективность проводимой терапии.
Нейроэндокринные опухоли — это группа разных по локализации и степени злокачественности новообразований, которые происходят из диффузно расположенных по всему организму нейроэндокринных клеток, или систем. Эти системы состоят из несущих в себе свойств одновременно эндокринных (гормональных) и нейрональных (неврологических) клеток. Некоторые белки S-100 могут выступать в качестве прогностических маркеров ряда нейроэндокринных новообразований:
Кардиология. Увеличение концентрации S-100A1 может наблюдаться у пациентов с ишемической болезнью сердца и другими заболеваниями. Показатель этого белка может быть использован для определения риска развития неврологических нарушений у ряда пациентов после остановки кровообращения — в период после успешного проведения СЛР (сердечно-легочной реанимации) или операции с аппаратом искусственного кровообращения.
Неврология. Показатель S-100B увеличивается в крови при патологиях головного мозга (черепно-мозговая травма, ишемический или геморрагический инсульт и др.). Также его повышенную концентрацию можно обнаружить в спинномозговой жидкости при бактериальном менингите и в фазу обострения рассеянного склероза. Кроме того, увеличение S-100 указывает на неблагоприятный прогноз у новорожденных детей с тяжелыми поражениями ЦНС.
Воспалительные заболевания. Повышение концентрации белков семейства S-100 может быть ассоциировано с аутоиммунными заболеваниями (системная красная волчанка, псориаз, ревматоидный артрит), а также с муковисцидозом. Степень повышения маркера отражает выраженность воспалительного процесса.
В лаборатории «Гемотест» Вы можете сдать количественный анализ белков S-100 с последующей расшифровкой полученного результата.
Белок S-100 при шизофрении
S- 100 – небольшой по размеру, Ca2+-связывающий астроглиальный белок – играющий важную роль в регуляции пролиферации и дифференциации нейронов и глиальных клеток. Участвует в регулировании клеточного энергетического метаболизма и способствуют реализации многих иммунных функций мозга (Adami et.al., 2001; Vives et.al, 2003). S100B является высоко специфическим белком ЦНС и легко преодолевает гематоэнцефалический барьер. Сравнительно недавно Liu et.al. (2005) установили взаимосвязь между определенным гаплотипом гена S100B (было изучено четыре однонуклеотидных полиморфизма) и шизофренией, что позволяет считать ген S100B геном предрасположенности.
В одном лонгитудинальном исследовании больные параноидной шизофренией изучались во время острой стадии ( рецидив, обострение) заболевания, когда они не принимали препараты, и после 6 недель лечения антипсихотиками (Rothermundt et.al, 2001). При госпитализации уровень S100B у больных был существенно выше, чем у здоровых испытуемых контрольной группы. После 6 недель лечения уровень увеличения S-100 достоверной значимости больше не имел. После лечения концентрация S100B положительно коррелировала с тяжестью негативных симптомов, это указывает на то, что незначительное изменение или даже ухудшение негативной симптоматики было связано с высоким уровнем S100B (Rothermundt et.al. 2001). Другое длительное исследование, изучавшее больных хронической шизофренией преимущественно с негативными симптомами, подтвердило эти данные. В масштабной выборке концентрация S100B в сыворотке крови была повышена к началу исследования, а также после 12 и 24 недель стандартного лечения. У пациентов с высоким уровнем S100B наблюдалось более медленное улучшение состояния по сравнению с пациентами, у которых был нормальный показатель S100B (Rothermundt et.al. 2004).
Обобщая данные, можно сказать, что дисфункция астроцитов, возможно, является одним из фактором развития шизофрении. Однако, исследователям еще предстоит провести повторные исследования с независимыми выборками и конкретизировать в чем выражается дисфункцию астроцитов.