jofinЖурнал инфектологииJournal Infectology2072-6732IPO “АIDSSPbR"10.22625/2072-6732-2023-15-2-105-113jofin-1509Research ArticleОригинальное исследованиеOriginal ResearchДиагностическое и прогностическое значение нейронспецифичной енолазы и белка S-100 при вирусных энцефалитах у детейDiagnostic and prognostic value of neuron-specific enolase and S-100 protein in pediatric viral encephalitisАлексееваЛ. А.AlekseevaL. A.

Алексеева Лидия Аркадьевна – заведующий научно-исследовательским отделом клинической лабораторной диагностики, д.б.н.; тел.: 8(812)234-34-18

Санкт-Петербург

Saint-Petersburg

kldidi@mail.ruСкрипченкоН. В.SkripchenkoN. V.

Скрипченко Наталья Викторовна – заместитель директора по научной работе, заведующий кафедрой инфекционных заболеваний у детей факультета переподготовки и дополнительного профессионального образования, д.м.н., профессор, заслуженный деятель науки РФ; тел.: 8(812)234-10-38

Санкт-Петербург

Saint-Petersburg

snv@niidi.ruБессоноваТ. В.BessonovaT. V.

Бессонова Татьяна Валерьевна – научный сотрудник научно-исследовательского отдела клинической лабораторной диагностики; тел.: 8 (812)234-34-18

Санкт-Петербург

Saint-Petersburg

bioximiya@mail.ruГореликЕ. Ю.GorelikE. Yu.

Горелик Евгений Юрьевич – старший научный сотрудник научно-исследовательского отдела нейроинфекций и органической патологии нервной системы, к.м.н.; тел.: 8(812)234-19-01

Санкт-Петербург

Saint-Petersburg

e.gorelik@mail.ruСкрипченкоЕ. Ю.SkripchenkoE. Yu.

Скрипченко Елена Юрьевна – заведующий научно-исследовательским отделом нейроинфекций и органической патологии нервной системы, доцент кафедры неонатологии с курсами неврологии и акушерства-гинекологии факультета переподготовки и дополнительного профессионального образования, д.м.н., доцент; тел.: 8(812)234-19-01

Санкт-Петербург

Saint-Petersburg

wwave@yandex.ruЖирковА. А.ZhirkovA. A.

Жирков Антон Анатольевич – младший научный сотрудник научно-исследовательского отдела клинической лабораторной диагностики; тел.: 8(812)234-90-06

Санкт-Петербург

Saint-Petersburg

ant-zhirkov@yandex.ruЖелезниковаГ. Ф.ZheleznikovaG. F.

Железникова Галина Фёдоровна – ведущий научный сотрудник научно-исследовательского отдела клинической лабораторной диагностики, д.м.н., профессор; тел.: 8(812)234-90-06

Санкт-Петербург

Saint-Petersburg

zheleznikova.galina@gmail.comМонаховаН. Е.MonakhovaN. E.

Монахова Нина Евгеньевна – научный сотрудник научно-исследовательского отдела клинической лабораторной диагностики; тел.: 8(812)234-90-06

Санкт-Петербург

Saint-Petersburg

immidi@yandex.ruДетский научно-клинический центр инфекционных болезнейРоссияPediatric Research and Clinical Center for Infectious DiseasesRussian FederationДетский научно-клинический центр инфекционных болезней; Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университетРоссияPediatric Research and Clinical Center for Infectious Diseases; Saint-Petersburg State Pediatric Medical UniversityRussian Federation202307072023152105113Copyright © Алексеева Л.А., Скрипченко Н.В., Бессонова Т.В., Горелик Е.Ю., Скрипченко Е.Ю., Жирков А.А., Железникова Г.Ф., Монахова Н.Е., 20232023Алексеева Л.А., Скрипченко Н.В., Бессонова Т.В., Горелик Е.Ю., Скрипченко Е.Ю., Жирков А.А., Железникова Г.Ф., Монахова Н.Е.Alekseeva L.A., Skripchenko N.V., Bessonova T.V., Gorelik E.Y., Skripchenko E.Y., Zhirkov A.A., Zheleznikova G.F., Monakhova N.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.niidi.ru/jofin/article/view/1509Цель

Цель: изучить динамику уровня нейронспецифичной енолазы (NSE) и белка S-100 в сыворотке крови и ликворе у детей с различным характером течения и исхода вирусного энцефалита и определить их роль в диагностике и прогнозе.

Материалы и методы

Материалы и методы: обследовано 48 детей в возрасте от 1 месяца до 15 лет. Исследование уровня NSE и белка S-100 осуществляли методом твердофазного иммуноферментного анализа.

Результаты

Результаты: установлено достоверное увеличение уровня белка S-100 в сыворотке крови по сравнению с контрольной группой, как в остром периоде, так и в периоде реконвалесценции. У детей с герпес-вирусными энцефалитами различной этиологии по сравнению с ветряночным энцефалитом в сыворотке крови в остром периоде обнаружены более высокие значения NSE, в стадии реконвалесценции более высокие значения белка S-100. При крайне тяжелом течении заболевания в ликворе уровень NSE был достоверно выше по сравнению с пациентами в тяжелом состоянии. У детей с судорожным синдромом концентрация NSE в ликворе была выше, чем у больных без судорог. При формировании в исходе заболевания стойкого неврологического дефицита выявлено увеличение концентрации NSE в сыворотке крови по сравнению с выздоровевшими пациентами. Установлено, что при значениях NSE, превышающих 7,0 нг/мл, можно прогнозировать неблагоприятный исход вирусного энцефалита с чувствительностью 61,54% и специфичностью 71,43%. Максимально высокие значения НСБ в сыворотке крови обнаружены у умершего пациента с герпетическим энцефалитом.

Заключение

Заключение. Исследование NSE и белка S-100 при вирусных энцефалитах у детей обладает диагностической и прогностической значимостью, указывает на их роль в патогенезе и может быть использовано для коррекции терапии.

Objective – to study the dynamics of the level of neuron-specific enolase (NSE) and S-100 protein in blood serum and cerebrospinal fluid in children with various features of viral encephalitis course and outcome and to define their role in diagnostics and prognosis.

Material and methods

Material and methods. 48 children aged from 1 month to 15 years were examined. Analysis of the level of NSE and S-100 protein was performed by the method of hardphase immune-enzyme analysis.

Results

Results. A reliable increase of the level of S-100 protein in blood serum was identified in comparison with the control group in both acute and reconvalescence periods. During acute period higher values of NSE in blood serum were found in children with herpesvirus encephalitis of various etiologies in comparison with varicella zoster encephalitis, and during reconvalescence period – higher values of S-100 protein. In case of the most severe course of the disease the level of NSE in cerebrospinal fluid was reliably higher in comparison with patients in severe condition. Children with convulsive syndrome demonstrated higher concentration of NSE in cerebrospinal fluid than patients without convulsions. In case of formation of stable neurologic deficiency during the disease outcome there was identified an increase of NSE concentration in blood serum in comparison with the recovered patients. It was also identified that if the values of NSE were >7.0 ng/ml, it was possible to predict unfavourable outcome of viral encephalitis with sensitivity of 61.54% and specificity of 71.43%. The highest values of neuron-specific proteins in blood serum were found in the dead patient with herpes encephalitis.

Conclusion

Conclusion. Analysis of NSE and S-100 protein in pediatric viral encephalitis is characterized by diagnostic and prognostic significance, demonstrates their role in pathogenesis and can be used for therapy correction.

нейронспецифичная енолазабелок S-100вирусный энцефалитдетисыворотка кровиликворneuron-specific enolaseS-100 proteinviral encephalitischildrenblood serumcerebrospinal fluidReferencesГорелик, Е.Ю. Острые нейроинфекции и симптоматическая эпилепсия у детей: причинно-следственные связи (обзор литературы) / Е.Ю. Горелик [и др.] // Журнал инфектологии. – 2017. – Т. 9, № 3. – С. 5–13.Gorelik E.Ju., Vojtenkov V.B., Skripchenko N.V., et al. Zhurnal Infektologii. 2017; 9 (3): 5-13 (in Russian).Скрипченко, Н.В. Нейроинфекции у детей в современных условиях. Практическая медицина. / Н.В. Скрипченко [и др.] // 2017. – № 10 (111). – С. 7–15.Skripchenko N.V., Vil’nic A.A., Skripchenko E.Ju.,et al. Prakticheskaja medicina. 2017; 10 (111): 7-15 (in Russian).Алексеева, Л.А. Цитокины и нейроспецифические белки при вирусных энцефалитах и судорожном синдроме у детей. I. Вирусные энцефалиты. / Л.А. Алексеева [и др.] // Инфекция и иммунитет. – 2020; Т.10, № 4. – С. 625–638.Alekseeva L.A., Zheleznikova G.F., Gorelik E.Ju., et al. Infekcija i immunitet. 2020; 10 (4): 625–638 (in Russian).Haque A, Polcyn R, Matzelle D, Banik NL. New. Insights into the Role of Neuron-Specific Enolase in Neuro-Inflammation, Neurodegeneration, and Neuroprotection. Brain Sci. 2018 Feb; 8(2): 33.Haque A, Polcyn R, Matzelle D, Banik NL. New. Insights into the Role of Neuron-Specific Enolase in Neuro-Inflammation, Neurodegeneration, and Neuroprotection. Brain Sci. 2018 Feb; 8(2): 33.Gonzalez L L, Garrie K, Turner MD. Role of S-100 proteins in health and disease. Biochim Biophys Acta Mol Cell Res. 2020 Jun; 1867(6):118677.Gonzalez L L, Garrie K, Turner MD. Role of S-100 proteins in health and disease. Biochim Biophys Acta Mol Cell Res. 2020 Jun; 1867(6):118677.Sreejit G, Flynn MC, Patil M, Krishnamurthy P, et al. Adv Clin Chem. 2020; 98: 173-231.Sreejit G, Flynn MC, Patil M, Krishnamurthy P, et al. Adv Clin Chem. 2020; 98: 173-231.Allg wer C, Kretz A-L, Karstedt S, et al. Friend or Foe: S-100 Proteins in Cancer. Cancers (Basel). 2020 Jul 24; 12(8):2037.Allg wer C, Kretz A-L, Karstedt S, et al. Friend or Foe: S-100 Proteins in Cancer. Cancers (Basel). 2020 Jul 24; 12(8):2037.Yao S, Yang X, An J, et al. Role of the S-100 protein family in liver disease (Review). Int J Mol Med. 2021 Sep; 48(3):166.Yao S, Yang X, An J, et al. Role of the S-100 protein family in liver disease (Review). Int J Mol Med. 2021 Sep; 48(3):166.Roh JS, Sohn DH. Damage-Associated Molecular Patterns in Inflammatory Diseases. Immune Netw. 2018 Aug 13; 18 (4):e27.Roh JS, Sohn DH. Damage-Associated Molecular Patterns in Inflammatory Diseases. Immune Netw. 2018 Aug 13; 18 (4):e27.Xia C, Braunstein Z, Toomey AC, et al. S-100 Proteins as an Important Regulator of Macrophage Inflammation. Front Immunol. 2018; 8:1908.Xia C, Braunstein Z, Toomey AC, et al. S-100 Proteins as an Important Regulator of Macrophage Inflammation. Front Immunol. 2018; 8:1908.Траилин, А.В. Белок S-100В: нейробиология, значение при неврологической и психиатрической патологии / А.В. Траилин, О.А. Левада // Международный неврологический журнал. – 2009. – №1.– С.166–175.Trailin A.V., Levada O.A. Mezhdunarodnyj nevrologicheskij zhurnal. 2009; 1:166-175 (in Russian).Kozlyuk N, Monteith A. J, Garcia V, et al. S-100 Proteins in the Innate Immune Response to Pathogens. Methods Mol Biol. 2019; 1929: 275-290.Kozlyuk N, Monteith A. J, Garcia V, et al. S-100 Proteins in the Innate Immune Response to Pathogens. Methods Mol Biol. 2019; 1929: 275-290.Sarkulova Zh , Tokshilykova A, Sarkulov M, et al. The level of S-100 in blood serum as a prognostic factor of outcome in secondary brain lesions. Georgian Med News. 2021 Dec; (321):162-168.Sarkulova Zh, Tokshilykova A, Sarkulov M, et al. The level of S-100 in blood serum as a prognostic factor of outcome in secondary brain lesions. Georgian Med News. 2021 Dec; (321):162-168.Канюченко, Е.А. Сопоставительный анализ содержания нейроспецифических белков и цитокинов в сыворотке крови пациентов в остром и раннем периодах травматической болезни спинного мозга / Е.А. Канюченко [и др.] // Фундаментальные исследования. – 2014. – Т.7, № 5. – С. 974–979.Kanjuchenko E.A., Ul’janov V.Ju., Puchin’jan D.M., et al. Fundamental’nye issledovanija. 2014; 7(5): 974-979 (in Russian).Tokshilykova AB, Sarkulova N Zh, Kabdrakhmanova G B, et al. Neuron-Specific Markers and their Correlation with Neurological Scales in Patients with Acute Neuropathologies. J Mol Neurosci.2020; 70(8):1267-1273.Tokshilykova AB, Sarkulova N Zh, Kabdrakhmanova G B, et al. Neuron-Specific Markers and their Correlation with Neurological Scales in Patients with Acute Neuropathologies. J Mol Neurosci.2020; 70(8):1267-1273.Liu B, Xie Z, Liu G, et al. Elevated neuron-specific enolase and S-100 calcium-binding protein B concentrations in cerebrospinal fluid of patients with anti-N-methyl-d-aspartate receptor encephalitis. Clin Chim Acta. 2018 May; 480:79-83.Liu B, Xie Z, Liu G, et al. Elevated neuron-specific enolase and S-100 calcium-binding protein B concentrations in cerebrospinal fluid of patients with anti-N-methyl-d-aspartate receptor encephalitis. Clin Chim Acta. 2018 May; 480:79-83.Алексеева, Л.А. Маркеры повреждения нейронов и глии в цереброспинальной жидкости при менингитах у детей / Л.А. Алексеева [и др.] // Клиническая лабораторная диагностика. 2017. – Т. 62, № 4. – С. 204–210.Alekseeva L.A., Skripchenko N.V., Bessonova T.V., et al. Klinicheskaja laboratornaja diagnostika. 2017; 62 (4): 204 – 210.Feng Q, Wu L, Ai YH, et al. The diagnostic value of neuron-specific enolase, central nervous system specific protein and interleukin-6 in sepsis-associated encephalopathy. Zhonghua Nei Ke Za Zhi. 2017 Oct 1; 56(10):747-751.Feng Q, Wu L, Ai YH, et al. The diagnostic value of neuron-specific enolase, central nervous system specific protein and interleukin-6 in sepsis-associated encephalopathy. Zhonghua Nei Ke Za Zhi. 2017 Oct 1; 56(10):747-751.Au AK, Bell MJ, Fink EL, et al. Brain-Specific Serum Biomarkers Predict Neurological Morbidity in Diagnostically Diverse Pediatric Intensive Care Unit Patients Observational Study/ Neurocrit Care. 2018 Feb; 28(1):26-34.Au AK, Bell MJ, Fink EL, et al. Brain-Specific Serum Biomarkers Predict Neurological Morbidity in Diagnostically Diverse Pediatric Intensive Care Unit Patients Observational Study/ Neurocrit Care. 2018 Feb; 28(1):26-34.Алексеева, Л.А. Цитокины и нейроспецифические белки при вирусных энцефалитах и судорожном синдроме у детей. II. Судорожный синдром / Л.А. Алексеева [и др.] // Инфекция и иммунитет. 2021. – Т.11, № 3. – С.433–446.Alekseeva L.A., Zheleznikova G.F., Gorelik E.Ju., et al. Infekcija i immunitet. 2021; 11(3): 433–446 (in Russian).Shaik AJ, Reddy K, Mohammed N, et al. Neuron specific enolase as a marker of seizure related neuronal injury. Neurochem Int. 2019 Dec; 131:104509.Shaik AJ, Reddy K, Mohammed N, et al. Neuron specific enolase as a marker of seizure related neuronal injury. Neurochem Int. 2019 Dec; 131:104509.Hanin A, Demeret S, Denis JA, et al. Serum neuron-specific enolase: a new tool for seizure risk monitoring after status epilepticus. Eur J Neurol. 2022 Mar; 29(3):883-889.Hanin A, Demeret S, Denis JA, et al. Serum neuron-specific enolase: a new tool for seizure risk monitoring after status epilepticus. Eur J Neurol. 2022 Mar; 29(3):883-889.Hanin A, Denis JA, Frazzini V, et al. Neuron Specific Enolase, S-100-beta protein and progranulin as diagnostic biomarkers of status epilepticus. Neurol. 2022 Jul; 269(7):3752-3760.Hanin A, Denis JA, Frazzini V, et al. Neuron Specific Enolase, S-100-beta protein and progranulin as diagnostic biomarkers of status epilepticus. Neurol. 2022 Jul; 269(7):3752-3760.Simani L, Sadeghi M, Ryan F, et al. Elevated Blood-Based Brain Biomarker Levels in Patients with Epileptic Seizures: A Systematic Review and Meta-analysis. ACS Chem Neurosci. 2020 Dec 16; 11(24):4048-4059.Simani L, Sadeghi M, Ryan F, et al. Elevated Blood-Based Brain Biomarker Levels in Patients with Epileptic Seizures: A Systematic Review and Meta-analysis. ACS Chem Neurosci. 2020 Dec 16; 11(24):4048-4059.Studahl M, Rosengren L, G nther G, Hagberg L. Difference in pathogenesis between herpes simplex virus type 1 encephalitis and tick-borne encephalitis demonstrated by means of cerebrospinal fluid markers of glial and neuronal destruction. J Neurol. 2000; 247(8): 636-642.Studahl M, Rosengren L, G nther G, Hagberg L. Difference in pathogenesis between herpes simplex virus type 1 encephalitis and tick-borne encephalitis demonstrated by means of cerebrospinal fluid markers of glial and neuronal destruction. J Neurol. 2000; 247(8): 636-642.Горелик, Е.Ю. Новые аспекты диагностики и лечения герпетического энцефалита у детей раннего возраста / Е.Ю. Горелик, М.Н. Сорокина, Т.Н. Трофимова, М.В. Иванова // Детские инфекции. – 2003. – №3. – С.30–35.Gorelik, E.Ju. Sorokina M.N., Trofimova T.N., Ivanova M.V. Detskie infekcii. 2003; 3: 30-35 (in Russian).Сорокина, М.Н. Вирусные энцефалиты и менингиты у детей: руководство для врачей / М.Н. Сорокина, Н.В Скрипченко. – М.: Медицина, 2004 – 416с.Sorokina M.N., Skripchenko N.V. Virusnye jencefality i meningity u detej: rukovodstvo dlja vrachej. – Moskva: Medicina, 2004 – 416s (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.