LEUKOCYTES AS MARKERS OF HEMORRHAGIC STROKE INFLAMMATORY NATURЕ
Анотація
Hemorrhagic stroke in response to intracerebral hemorrhage is considered an aseptic form of inflammation. With this in mind the dynamics of leukocytes changes in blood and in the hemorrhagic stroke zone as main factors of inflammation are examined. Sprague-Dawley rats (N = 24) underwent surgical procedures and were divided into two groups — control group and a hemorrhagic stroke group — an injection of 2 µL of sterile saline and 2 µL of 0,2U of Collagenase-IV (S) respectively. White blood cells count analysis, combined histological and immunohistological examination with further densitometric and statistical analysis of blood and hemorrhagic stroke zone leukocytes were performed. A synchronized increase in blood and hemorrhagic stroke zone levels of both polymorphonuclear and mononuclear leukocytes was observed, highlighting the inflammatory nature of hemorrhagic stroke. A delay of 48 hours between peak levels of polymorphonuclear and mononuclear leuokocytosis both in blood and the hemorrhagic stroke zone was established. Therefore, understanding hemorrhagic stroke as one of the forms of aseptic inflammation suggests alternate perspectives in the development of new approaches to diagnosis and treatment including interventions into kinetics of blood and hemorrhagic stroke zone leukocytes.Завантаження
Посилання
2. Wang J., Dore S. Inflammation after intracerebral hemorrhage / J. Wang, S. Dore // Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. — 2007. — № 27 (5). — Р. 894—908.
3. Worthley L. I., Holt A. W. Acute haemorrhagic stroke / L. I. Worthley, A. W. Holt // Crit Care Resusc. — 2000. — № 2 (3). — Р. 209—219.
4. Badjatia N., Rosand J. Intracerebral hemorrhage / N. Badjatia, J. тр2цRosand // Neurologist. — 2005. — № 11 (6). — Р. 311—324.
5. Rincon F, Mayer SA. Clinical review : Critical care management of spontaneous intracerebral hemorrhage. Crit Care. — 2008. — № 12 (6). — Р. 237.
6. Smith EE, Rosand J, Greenberg SM. Hemorrhagic stroke. Neuroimaging Clin.N.Am. — 2005. — № 15 (2). — Р. 259—72, ix.
7. Gere J. Epidemiology of hemorrhagic strokes / [J. Gere, D. Minier, G. V. Osseby, G. Couvreur, T. Moreau, F. Ricolfi, M. Giroud] // Journal of Neuroradiology. — 2003. — № 30 (5). — Р. 291—297.
8. Testai F. D., Aiyagari V. Acute hemorrhagic stroke pathophysiology and medical interventions : blood pressure control, management of anticoagulant-associated brain hemorrhage and general management principles / F. D. Testai, V. Aiyagari // Neurol.Clin. — 2008. — № 26 (4). — Р. 963—985.
9. Bamford J. A Prospective-Study of Acute Cerebrovascular-Disease in the Community - the Oxfordshire Community Stroke Project 1981-86.2. Incidence, Case Fatality Rates and Overall Outcome at One Year of Cerebral Infarction, Primary Intracerebral and Subarachnoid Hemorrhage / J. Bamford, P. Sandercock, M. Dennis, J. Burn, C. Warlow // Journal of Neurology Neurosurgery and Psychiatry. — 1990. — № 53 (1). — Р. 16—22.
10. Lovelock C. E. Change in incidence and aetiology of intracerebral haemorrhage in Oxfordshire, UK, between 1981 and 2006 : a population-based study / C. E. Lovelock, A. J. Molyneux, P. M. Rothwell // Lancet Neurol. — 2007. — № 6 (6). — Р. 487—493.
11. Santalucia P. Intracerebral hemorrhage : medical treatment / P. Santalucia // Neurol.Sci. — 2008. — № 29 Suppl 2. — S271—S273.
12. Guresir E. Subarachnoid hemorrhage and intracerebral hematoma : incidence, prognostic factors, and outcome / [E. Guresir, J. Beck, H. Vatter, M. Setzer, R. Gerlach, V. Seifert, A. Raabe] // Neurosurgery. — 2008. — № 63 (6). — Р. 1088—1093.
13. Konatschnig T. Ten years’ experience at a major stroke center / [T. Konatschnig, A. Knoll, A. Hug, W. Hacke, P. Ringleb] // Nervenarzt. — 2009. — № 80 (2). — Р. 166—173.
14. Schepers V. P. Functional recovery differs between ischaemic and haemorrhagic stroke patients / V. P. Schepers, M. Ketelaar, A. J. Visser-Meily, J. W. de G. V. Twisk, E. Lindeman // J. Rehabil. Med. — 2008. — № 40 (6). — Р. 487—489.
15. Wang D. Z., Talkad A. V. Treatment of intracerebral hemorrhage : what should we do now? / D. Z. Wang, A. V. Talkad // Curr.Neurol.Neurosci.Rep. — 2009. — № 9 (1). — Р. 13—18.
16. He Y. Autophagy after experimental intracerebral hemorrhage / [Y. He, S. Wan, Y. Hua, R. F. Keep, G. Xi] // Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. — 2008. — № 28 (5). — Р. 897—905.
17. MacLellan C. L. Skilled reaching impairments follow intrastriatal hemorrhagic stroke in rats / C. L. MacLellan, S. Gyawali, F. Colbourne // Behavioural Brain Research. — 2006. — № 175 (1). — Р. 82—89.
18. Strbian D. Rodent models of hemorrhagic stroke / D. Strbian, A. Durukan, T. Tatlisumak // Curr. Pharm. Des. — 2008. — № 14 (4). — Р. 352—358.
19. Wasserman J. K. Glial responses, neuron death and lesion resolution after intracerebral hemorrhage in young vs. aged rats / J. K. Wasserman, H. Yang, L. C. Schlichter // European Journal of Neuroscience. — 2008. — № 28 (7). — Р. 1316—1328.
20. Xue M. Comparison of brain cell death and inflammatory reaction in three models of intracerebral hemorrhage in adult rats / M. Xue, M. R. Del Bigio // J. Stroke Cerebrovasc. Dis. — 2003. — № 12 (3). — Р. 152—159.
21. Bestue-Cardiel M. Leukocytes and primary intracerebral hemorrhage / [M. Bestue-Cardiel, J. Martin-Martinez, C. Iturriaga-Heras, J. R. ra-Callizo, A. Oliveros-Juste] // Rev. Neurol. — 1999. — № 29 (10). — Р. 968—971.
22. Godoy-Torres D. A., Pineiro G. Inflammatory response in spontaneous intracerebral haemorrhage / [D. A. Godoy-Torres, G. Pineiro] // Rev.Neurol. — 2005. — № 40 (8). — Р. 492—497.
23. Guo F. Q. Study of relationship between inflammatory response and apoptosis in perihematoma region in patients with intracerebral hemorrhage / F. Q. Guo, X. J. Li, L. Y. Chen, [et al.] // Zhongguo Wei Zhong. Bing. Ji. Jiu. Yi. Xue. — 2006. — № 18 (5). — Р. 290—293.
24. Perera M. N. Inflammation following stroke / M. N. Perera, H. K. Ma, S. Arakawa, D. W. Howells, R. Markus, C. C. Rowe, G. A. Donnan // Journal of Clinical Neuroscience. —2006. — № 13 (1). — Р. 1—8.
25. Yoshimoto Y. Acute systemic inflammatory response syndrome in subarachnoid hemorrhage / Y. Yoshimoto, Y. Tanaka, K. Hoya // Stroke. — 2001. — № 32 (9). — Р. 1989—1993.
26. Suzuki S. Acute leukocyte and temperature response in hypertensive intracerebral hemorrhage / [S. Suzuki, R. E. Kelley, B. K. Dandapani, Y. Reyes-Iglesias, W. D. Dietrich, R. C. Duncan] // Stroke. — 1995. — № 26 (6). — Р. 1020—1023.
27. Andres R. H. Cell replacement therapy for intracerebral hemorrhage / [R. H. Andres, R. Guzman, A. D. Ducray, P. Mordasini, A. Gera, A. Barth, H. R. Widmer, G. K. Steinberg] // Neurosurg.Focus. — 2008. — № 24 (3–4). — E16.
28. Dziedzic T. Clinical significance of acute phase reaction in stroke patients / T. Dziedzic // Front Biosci. — 2008. — № 13. — Р. 2922—2927.
29. Qu C. C. Diagnosis and treatment of chronic expanding intracerebral hematoma / [C. C. Qu, R. Yu, Z. G. Wang, S. J. Xu, G. M. Xu, Y. G. Liu, Q. L. Zhang] // Zhonghua Yi. Xue. Za Zhi. — 2008. — № 88 (11). — Р. 746—748.
30. Silva Y. Molecular signatures of vascular injury are associated with early growth of intracerebral hemorrhage / [Y. Silva, R. Leira, J. Tejada, J. M. Lainez, J. Castillo, A. Davalos] // Stroke 2005. — № 36 (1). — Р. 86—91.
31. Welsh P. Associations of proinflammatory cytokines with the risk of recurrent stroke / P. Welsh, G. D. Lowe, J. Chalmers, D. J. Campbell, A. Rumley, B. C. Neal, S. W. MacMahon, M. Woodward // Stroke 2008. — № 39 (8). — Р. 2226—2230.
32. Gong C. Acute inflammatory reaction following experimental intracerebral hemorrhage in rat / C. Gong, J. T. Hoff, R. F. Keep // Brain Research. — 2000. — № 871 (1). — Р. 57—65.
33. Hickenbottom S. L. Nuclear factor-kappaB and cell death after experimental intracerebral hemorrhage in rats / S. L. Hickenbottom, J. C. Grotta, R. Strong, L. A. Denner, J. Aronowski // Stroke 1999. — № 30 (11). — Р. 2472—2477.
34. Wu J. Microglial activation and brain injury after intracerebral hemorrhage / J. Wu, S. Yang, G. Xi, S. Song, G. Fu, R. F. Keep, Y. Hua // Acta Neurochir.Suppl. — 2008. — № 105. — Р. 59—65.
35. Xue M. Intracerebral injection of autologous whole blood in rats : time course of inflammation and cell death / M. Xue, M. R. Del Bigio // Neurosci. Lett. — 2000. — № 283 (3). — Р. 230—232.
36. Rodrigues C. M. P. Tauroursodeoxycholic acid reduces apoptosis and protects against neurological injury after acute hemorrhagic stroke in rats / [C. M. P. Rodrigues, S. Sola, Z. H. Nan, R. E. Castro, P. S. Ribeiro, W. C. Low, C. J. Steer] // Proc Natl Acad Sci U S A. — 2003. — № 100 (10). — Р. 6087—6092.
37. Selye H., Fortier C. Adaptive reaction to stress / H. Selye, C. Fortier // Psychosom. Med. — 1950. — № 12 (3). — Р. 149—157.
38. Becker K. J. Inflammation and acute stroke / K. J. Becker // Curr. Opin. Neurol. — 1998. — № 11 (1). — Р. 45—49.
39. Kleinig T. J., Vink R. Suppression of inflammation in ischemic and hemorrhagic stroke : therapeutic options / T. J. Kleinig, R. Vink // Curr. Opin. Neurol. — 2009. — № 22 (3). —Р. 294—301.
40. Frangogiannis N. G. Targeting the inflammatory response in healing myocardial infarcts / N. G. Frangogiannis // Curr.Med.Chem. — 2006. — № 13 (16). — Р. 1877—1893.
41. Carlson N. G. IL-1 alpha, IL-1 beta, IL-6, and TNF-alpha impart neuroprotection to an excitotoxin through distinct pathways / N. G. Carlson, W. A. Wieggel, J. Chen, [et al.] //J.Immunol. — 1999. — № 163 (7). — Р. 3963—3968.
42. Otsuka Y. Inhibition of neutrophil migration by tumor necrosis factor. Ex vivo and in vivo studies in comparison with in vitro effect / Y. Otsuka, K. Nagano, K. Nagano, K. Hori, J. Oh-ishi, H. Hayashi, N. Watanabe, Y. Niitsu // J.Immunol. — 1990. — № 145 (8). — Р. 2639—2643.
43. Zaremba J., Losy J. Cytokines in clinical and experimental ischemic stroke / J. Zaremba, J. Losy // Neurol. Neurochir. Pol. —2004. — № 38 (1 Suppl 1). — Р. S57—S62.
44. Emsley H. C., Tyrrell P. J. Inflammation and infection in clinical stroke / H. C. Emsley, P. J. Tyrrell // J. Cereb. Blood Flow Metab. — 2002. — № 22 (12). — Р. 1399—1419.
45. Nakai K. Brain abscess following intracerebral haemorrhage / K. Nakai, T. Yamamoto, S. Yasuda, A. Matsumura // J. Clin. Neurosci. — 2006. — № 13 (10). — Р. 1047—1051.
46. Wang J., Dore S. Inflammation after intracerebral hemorrhage / J. Wang, S. Dore // J. Cereb. Blood Flow Metab. — 2007. — № 27 (5). — Р. 894—908.
47. Christensen H., Boysen G. C-reactive protein and white blood cell count increases in the first 24 hours af¬ter acute stroke / H. Christensen, G. Boysen // Cerebrovasc. Dis. —2004. — № 18 (3). — Р. 214—219.
48. Kitahara M. Changes in peripheral lymphocytes count in unconscious patients treated at home with Japanese herbal medicines (Hozai) / M. Kitahara, S. Ishikawa, K. Hara, S. Kanno, F. Ogata, K. Naruo, A. Yaguchi // Gan To Kagaku Ryoho. — 2002. — № 29 Suppl 3. — Р. 526—529.
49. Rovlias A., Kotsou S. The blood leukocyte count and its prognostic significance in severe head injury / A. Rovlias, S. Kotsou // Surg. Neurol. — 2001. — № 55 (4). — Р. 190—196.
50. Xue M., Del Bigio M. R. Intracerebral injection of autologous whole blood in rats : time course of inflammation and cell death / M. Xue, M. R. Del Bigio // Neurosci. Lett. —2000. — № 283 (3). — Р. 230—232.
51. Papassotiriou I. Severe aseptic inflammation caused by long distance running (246 km) does not increase procalcitonin / I. Papassotiriou, V. G. Alexiou, M. Tsironi, K. Skenderi, A. Spanos, M. E. Falagas // Eur. J. Clin. Invest. — 2008. — № 38 (4). — Р. 276—279.
52. Butterfield T. A. The dual roles of neutrophils and macrophages in inflammation : a critical balance between tissue damage and repair / T. A. Butterfield, T. M. Best, M. A. Merrick // J.Athl.Train. — 2006. — № 41 (4). — Р. 457—465.
53. Furze R. C., Rankin S. M. The role of the bone marrow in neutrophil clearance under homeostatic con¬ditions in the mouse / R. C. Furze, S. M. Rankin // FASEB J. — 2008. — № 22 (9). — Р. 3111—3119.
54. Boyce D. E. The role of lymphocytes in human dermal wound healing / D. E. Boyce, W. D. Jones, F. Ruge, K. G. Harding, K. Moore // British Journal of Dermatology. — 2000. — № 143 (1). —
Р. 59—65.
55. Farini A. T and B lymphocyte depletion has a marked effect on the fibrosis of dystrophic skeletal muscles in the scid/mdx mouse / A. Farini, M. Meregalli, M. Belicchi, M. Battistelli, [et al.] // J. Pathol. — 2007. — № 213 (2). — Р. 229—238.
56. Huaux F. Eosinophils and T lymphocytes possess distinct roles in bleomycin-induced lung injury and fibrosis / [F. Huaux, T. Liu, B. McGarry, M. Ullenbruch, Z. Xing, S. H. Phan] // J. Immunol. — 2003. — № 171 (10). — Р. 5470—5481.
57. Martin C. W., Muir I. F. K. The Role of Lymphocytes in Wound-Healing / C. W. Martin, I. F. K. Muir // British Journal of Plastic Surgery. — 1990. — № 43 (6). — Р. 655—662.
58. Christensen H., Boysen G. C-reactive protein and white blood cell count increases in the first 24 hours after acute stroke / H. Christensen, G. Boysen // Cerebrovasc. Dis. —2004. — № 18 (3). —
Р. 214—219.
59. Christensen H. Plasma cytokines in acute stroke / H. Christensen, G. Boysen, E. Christensen, H. H. Johannesen, K. Bendtzen // J. Stroke Cerebrovasc. Dis. — 2002. — № 11 (2). — Р. 72—79.
60. Pedersen E. D. Systemic complement activation following human acute ischaemic stroke / E. D. Pedersen, U. Waje-Andreassen, C. A. Vedeler, G. Aamodt, T. E. Mollnes // Clin.Exp.Immunol. — 2004. — № 137 (1). — Р. 117—122.
61. Suzuki S. Acute leukocyte and temperature response in hypertensive intracerebral hemorrhage / S. Suzuki, R. E. Kelley, B. K. Dandapani, Y. Reyes-Iglesias, W. D. Dietrich, R. C. Duncan // Stroke. — 1995. — № 26 (6). — Р. 1020—1023.
62. Zaremba J., Losy J. The levels of TNF-alpha in cerebrospinal fluid and serum do not correlate with the counts of the white blood cells in acute phase of ischaemic stroke / J. Zaremba, J. Losy // Folia Morphol. (Warsz.). — 2001. — № 60 (2). — Р. 91—97.
63. Rosenberg G. A., Navratil M. Metalloproteinase inhibition blocks edema in intracerebral hemorrhage in the rat / G. A. Rosenberg, M. Navratil // Neurology. — 1997. — № 48 (4). — Р. 921—926.
64. Del Bigio M. R. Experimental intracerebral hemorrhage in rats. Magnetic resonance imaging and histopathological correlates / M. R. Del Bigio, H. J. Yan, R. Buist, J. Peeling // Stroke. — 1996. — № 27 (12). — Р. 2312—2319.
65. MacKenzie J. M., Clayton J. A. Early cellular events in the penumbra of human spontaneous intracerebral hemorrhage / J. M. MacKenzie, J. A. Clayton // J.Stroke Cerebrovasc.Dis. — 1999. — № 8 (1). — Р. 1—8.
66. Mena H. Human cerebral infarct : a proposed histopathologic classification based on 137 cases / H. Mena, D. Cadavid, E. J. Rushing // Acta Neuropathol. — 2004. — № 108 (6). — Р. 524—530.
67. Castle A. G. Properties of p-nitrophenyl phosphatase activity from porcine neutrophils / A. G. Castle, A. Ling, R. Chibber // Int. J. Biochem. — 1984. — № 16 (4). — Р. 411—416.
68. Chevrier I. Myeloperoxidase genetic polymorphisms modulate human neutrophil enzyme activity : genetic determinants for atherosclerosis? / [I. Chevrier, D. A. Tregouet, S. Massonnet-Castel, P. Beaune, M. A. Loriot] // Atherosclerosis. — 2006. — № 188 (1). — Р. 150—154.
69. Kettle A. J., Winterbourn C. C. A kinetic analysis of the catalase activity of myeloperoxidase / A. J. Kettle, C. C. Winterbourn // Biochemistry. — 2001. — № 40 (34). — Р. 10204—10212.
70. Sopata I. Neutrophil enzyme activities in carrageenan-induced inflammation in rats / I. Sopata, E. Wojtecka-Lukasik, J. Wize, S. Maslinski // Agents Actions. — 1989. — № 28 (1–2). — Р. 89—92.
71. Turner R. Neutrophil enzyme activities in rheumatoid inflammation / R. Turner, M. Martin, J. Schroff, W. Treadway, L. DeChatelet // Inflammation. — 1979. — № 3 (3). — Р. 319—327.
72. Takizawa T. Inflammatory cytokine cascade released by leukocytes in cerebrospinal fluid after subarachnoid hemorrhage / [T. Takizawa, T. Tada, K. Kitazawa, Y. Tanaka, K. Hongo, M. Kameko, K. I. Uemura] // Neurol. Res. — 2001. — № 23 (7). — Р. 724—730.
73. Chitnis D. Inhibition of apoptosis in polymorphonuclear neutrophils from burn patients / [D. Chitnis, C. Dickerson, A. M. Munster, R. A. Winchurch] // J. Leukoc. Biol. —1996. — № 59 (6). — Р. 835—839.
74. Barone F. C., Feuerstein G. Z. Inflammatory mediators and stroke : new opportunities for novel therapeu¬tics / F. C. Barone, G. Z. Feuerstein // J. Cereb. Blood Flow Metab. — 1999. — № 19 (8). — Р. 819—834.
75. Lampl Y. Prognostic significance of blood brain barrier permeability in acute hemorrhagic stroke / [Y. Lampl, O. Shmuilovich, J. Lockman, M. Sadeh, M. Lorberboym] // Cerebrovasc. Dis. — 2005. — № 20 (6). — Р. 433—437.
76. Atzeni F. Induction of CD69 activation molecule on human neutrophils by GM-CSF, IFN-gamma, and IFN-alpha / [F. Atzeni, M. Schena, A. M. Ongari, M. Carrabba, P. Bonara, F. Minonzio, F. Capsoni] // Cell Immunol. — 2002. — 220 (1). — Р. 20—29.
77. Hanisch U. K. Microglia as a source and target of cytokines / U. K. Hanisch // Glia. — 2002. — № 40 (2). — Р. 140—155.
78. Skinner R. Psychoneuroimmunology of stroke / R. Skinner, R. Georgiou, P. Thornton, N. Rothwell // Neurol. Clin. — 2006. — № 24 (3). — Р. 561—583.
79. Kowianski P. Evolution of microglial and astroglial response during experimental intracerebral haemorrhage in the rat / P. Kowianski, Z. Karwacki, J. Dziewiatkowski, [et al.] // Folia Neuropathologica. — 2003. — № 41 (3). — Р. 123—130.
80. Power C. Intracerebral hemorrhage induces macrophage activation and matrix metalloproteinages / C. Power, S. Henry, M. R. Del Bigio, P. H. Larsen [et al.] // Annals of Neurology 2003. — № 53 (6). — Р. 731—742.
81. Bzowska M. Increased IL-10 production during spontaneous apoptosis of monocytes / M. Bzowska, K. Guzik, K. Barczyk, M. Ernst, H. D. Flad, J. Pryjma // Eur. J. Immunol. —2002. — № 32 (7). — Р. 2011—2020.
82. Wang J., Tsirka S. E. Contribution of extracellular proteolysis and microglia to intracerebral hemorrhage / J. Wang, S. E. Tsirka // Neurocritical Care. — 2005. — № 3 (1). — Р. 77—85.
Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна, серія Медицина має такі умови авторського права:
1. Автори зберігають авторські права та надають журналу право на першу публікацію разом із роботою, яка одночасно ліцензується згідно з ліцензією Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим ділитися роботою з визнанням авторства роботи та першої публікації в цьому журналі.
2. Автори можуть укладати окремі додаткові договірні угоди щодо неексклюзивного розповсюдження опублікованої журналом версії роботи з підтвердженням її початкової публікації в цьому журналі.
3. Авторам дозволяється та заохочується публікувати свої роботи в Інтернеті до та під час процесу подання, оскільки це може призвести до продуктивного обміну, а також до раннього та більшого цитування опублікованої роботи.