Глиофибриллярный кислый протеин (GFAP) в сыворотке крови у пациентов с травматическим поражением головного мозга

Актуальность. Травмы головы в России – самая значительная причина смертности при чрезвычайных ситуациях, дорожно-транспортных происшествиях и инвалидности пострадавших. Нейроспецифические белки, такие как глиофибриллярный кислый белок (GFAP), являются маркерами поражения нервной ткани и нарушения гематоэнцефалического барьера. Анализ GFAP в сыворотке крови у пациентов может стать потенциальным неинвазивным методом оценки степени тяжести и прогноза черепно-мозговой травмы.

Цель – анализ уровней GFAP в сыворотке крови у больных с травматическим поражением центральной нервной системы в различной степени тяжести и ее исхода.

Методология. Уровни GFAP определяли иммуноферментным методом реактивами «Human GFAP ELISA» («BioVendor», США) в сыворотке крови у 47 пациентов с травматическим поражением головного мозга до начала лечения и у 42 практически здоровых доноров.

Результаты и их анализ. Частота выявления GFAP в общей группе больных с черепно-мозговой травмой составила 38,3% (18 из 47 пациентов), тогда как в контрольной группе маркер практически не выявлялся. Получены статистически значимые различия в уровнях GFAP в сыворотке крови в зависимости от степени тяжести и исхода черепно-мозговой травмы. Базальная средняя концентрация маркера в сыворотке крови при неблагоприятном исходе черепно-мозговой травмы в 10 раз выше, чем у пациентов с благоприятным исходом.

Заключение. GFAP является потенциальным маркером для оценки степени тяжести и прогноза у больных с черепно-мозговой травмой.

1. Любимова Н.В., Тимофеев Ю.С., Кушлинский Н.Е. Неспецифические белки в сыворотке крови у больных с опухолями головного мозга и неврологическими заболеваниями неопухолевой этиологии // Мед.-биол. и соц.-психол. пробл. безопасности в чрезв. ситуациях. 2016. № 3. С. 90–95. DOI: 10.25016/2541-7487-2016-0-3-90-95.

2. Ковтун Н.А., Савельева М.И., Трофименко А.В. [и др.]. Диагностическое и прогностическое значение определения белков – маркеров повреждения мозга при легких черепно-мозговых травмах // Лабораторная служба. 2021. № 2. С. 28–33. DOI: 10.17116/labs20211002128.

3. Baumgarten P., Quick-Weller J., Gessler F. [et al.]. Pre- and early postoperative GFAP serum levels in glioma and brain metastases // J. Neurooncol. 2018. Vol. 139, N 3. P. 541–546. DOI: 10.1007/s11060-018-2898-1.

4. Bazarian J.J., Biberthaler P., Welch R.D. [et al.]. Serum GFAP and UCH-L1 for prediction of absence of intracranial injuries on head CT (ALERT-TBI): a multicentre observational study // Lancet Neurol. 2018. Vol. 17, N 9. P. 782–789. DOI: 10.1016/S1474-4422(18)30231-X.

5. Brommeland T., Rosengren L., Fridlund S. [et al.]. Serum levels of glial fibrillary acidic protein correlate to tumour volume of high-grade gliomas // Acta Neurol. Scand. 2007. Vol. 116, N 6. P. 380–384. DOI: 10.1111/j.1600-0404.2007.00889.x.

6. Foerch C., Niessner M., Back T. [et al.]. Diagnostic accuracy of plasma glial fibrillary acidic protein for differentiating intracerebral hemorrhage and cerebral ischemia in patients with symptoms of acute stroke // Clin. Chem. 2012. Vol. 58, N 1. P. 237–245. DOI:10.1373/clinchem.2011.172676.

7. Gállego Pérez-Larraya J., Paris S., Idbaih A. [et al.]. Diagnostic and prognostic value of preoperative combined GFAP, IGFBP-2, and YKL-40 plasma levels in patients with glioblastoma // Cancer. 2014. Vol. 120, N 24. P. 3972–3980. DOI: 10.1002/cncr.28949.

8. Hiskens M.I., Schneiders A.G., Angoa-Pérez M. [et al.]. Blood biomarkers for assessment of mild traumatic brain injury and chronic traumatic encephalopathy // Biomarkers. 2020. Vol. 25, N 3. P. 213–227. DOI: 10.1080/1354750X.2020.1735521.

9. Kiviniemi A., Gardberg M., Frantzén J. [et al.]. Serum levels of GFAP and EGFR in primary and recurrent high-grade gliomas: correlation to tumor volume, molecular markers, and progression-free survival // J. Neurooncol. 2015. Vol. 124, N 2. P. 237–245. DOI: 10.1007/s11060-015-1829-7.

10. Lewis L.M., Papa L., Bazarian J.J. [et al.]. Biomarkers may predict unfavorable neurological outcome after mild traumatic brain Injury // J. Neurotrauma. 2020. Vol. 37, N 24. P. 2624–2631. DOI: 10.1089/neu.2020.7071.

11. Lumpkins K.M., Bochicchio G.V., Keledjian K. [et al.]. Glial fibrillary acidic protein is highly correlated with brain injury // J. Trauma. 2008. Vol. 65, N 4. P. 778–782. Discussion 782–784. DOI: 10.1097/TA.0b013e318185db2d.

12. Lyubimova N.V., Timofeev Y.S., Mitrofanov A.A. [et al.]. Glial Fibrillary Acidic Protein in the Diagnosis and Prognosis of Malignant Glial Tumors // Bull. Exp. Biol. Med. 2020. Vol. 168, N 4. P. 503–506. DOI: 10.1007/s10517-020-04741-9.

13. Mayer C.A., Brunkhorst R., Niessner M. [et al.]. Blood levels of glial fibrillary acidic protein (GFAP) in patients with neurological diseases // PLoS One. 2013. Vol. 8, N 4. P. e62101. DOI: 10.1371/journal.pone.0062101.

14. Papa L., Brophy G.M., Welch R.D. [et al.]. Time course and diagnostic accuracy of glial and neuronal blood biomarkers GFAP and UCH-L1 in a large cohort of trauma patients with and without mild traumatic brain injury // JAMA Neurol. 2016. Vol. 73, N 5. P. 551–560. DOI: 10.1001/jamaneurol.2016.0039.

15. Pelinka L.E., Kroepfl A., Leixnering M., Buchinger W. [et al]. GFAP versus S100B in serum after traumatic brain injury: relationship to brain damage and outcome // J. Neurotrauma. 2004. Vol. 21, N 11. P. 1553–1561. DOI: 10.1089/neu.2004.21.1553.

16. Petzold A. Glial fibrillary acidic protein is a body fluid biomarker for glial pathology in human disease // Brain Res. 2015. Vol. 1600. P. 17–31. DOI: 10.1016/j.brainres.2014.12.027.

17. Seidenfaden S.C., Kjerulff J.L., Juul N. [et al.]. Diagnostic accuracy of prehospital serum S100B and GFAP in patients with mild traumatic brain injury: a prospective observational multicenter cohort study – “the PreTBI I study” // Scand. J. Trauma Resusc. Emerg. Med. 2021. Vol. 29, N 1. P. 75. DOI: 10.1186/s13049-02100891-5.

18. 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.

19. Tichy J., Spechtmeyer S., Mittelbronn M. [et al.]. Prospective evaluation of serum glial fibrillary acidic protein (GFAP) as a diagnostic marker for glioblastoma // J. Neurooncol. 2016. Vol. 126, N 2. P. 361–369. DOI: 10.1007/s11060-015-1978-8.

20. Vos P.E., Jacobs B., Andriessen T.M. [et al.]. GFAP and S100B are biomarkers of traumatic brain injury: an observational cohort study // Neurology. 2010. Vol. 75, N 20. P. 1786–1793. DOI: 10.1212/WNL.0b013e3181fd62d2.

21. Welch R.D., Ayaz S.I., Lewis L.M. [et al.]. Ability of Serum Glial Fibrillary Acidic Protein, Ubiquitin C-Terminal Hydrolase-L1, and S100B To Differentiate Normal and Abnormal Head Computed Tomography Findings in Patients with Suspected Mild or Moderate Traumatic Brain Injury // J. Neurotrauma. 2016. Vol. 33, N 2. P. 203–214. DOI: 10.1089/neu.2015.4149.