Системное воспаление и активация микроглии: систематический обзор экспериментов на животных

Введение: Эксперименты на животных показывают, что периферические воспалительные стимулы могут активировать клетки микроглии в головном мозге, что указывает на важную роль микроглии в патогенезе делирия, связанного с сепсисом. Мы систематически проанализировали эксперименты на животных, посвящённые влиянию системного воспаления на микроглиальный и воспалительный ответ в головном мозге.

Методы: Поиск исследований на животных, посвящённых влиянию периферических воспалительных стимулов на микроглию и головной мозг, проводили в базе PubMed за период с 1 января 1950 года по 1 декабря 2013 года и в базе Embase за период с 1 января 1988 года по 1 декабря 2013 года. Выявленные исследования систематически оценивали по качеству методологии. Два исследователя независимо извлекали данные о виде животного, поле, возрасте и генетическом фоне; количестве животных; инфекционном стимуле; клетках микроглии и других воспалительных параметрах в головном мозге, включая методы исследования, сроки после инокуляции и исследованные области мозга.

Результаты: Было выявлено 51 исследование, большинство из которых выполнено на мышах (n = 30) или крысах (n = 19). Липополисахарид (ЛПС) в дозах от 0,33 до 200 мг/кг использовали в качестве периферического инфекционного стимула в 39 исследованиях (76%), а живые или термически инактивированные патогены — в 12 исследованиях (24%). Сведения о характеристиках животных, включая вид, линию, пол, возраст и массу тела, были представлены в 41 исследовании (80%), а полное описание методов моделирования заболевания — в 35 исследованиях (68%). Исследования также существенно различались по методам оценки активации микроглии; чаще всего использовали маркеры Iba-1, CD68 и CD11b. После введения ЛПС активация микроглии выявлялась через 6 ч и сохранялась как минимум в течение 3 суток. При введении живой Escherichia coli активация микроглии возникала через 2 суток, а после введения термически инактивированных бактерий — через 2 недели. Одновременно с оценкой микроглиального ответа воспалительные параметры в головном мозге изучали в 23 из 51 исследования (45%). Активация микроглии была связана с повышением экспрессии матричной РНК или уровня белка Toll-подобных рецепторов (TLR-2 и TLR-4), фактора некроза опухоли α (TNF-α) и интерлейкина 1β (IL-1β).

Выводы: Эксперименты на животных убедительно показали, что периферические воспалительные стимулы вызывают активацию микроглии. При этом активация микроглии существенно различалась после системной стимуляции ЛПС в сверхфизиологических дозах и живыми или термически инактивированными бактериями.