Efficacy of physiotherapy interventions on immune modulation in children with cerebral palsy: a focus on inflammatory marker reduction

Abstract

Вступ. Діти з церебральним паралічем отримують користь від широкого спектра реабілітаційних методик. Однак вплив цих методик на патофізіологічні процеси організму залишається недостатньо вивченим. Глибше розуміння цих процесів сприятиме розробці персоналізованих рекомендацій для пацієнтів і забезпечить більш цілеспрямовану реабілітацію. Мета. Це дослідження має на меті оцінити вплив 30-денної реабілітаційної програми на профіль цитокінів у сироватці дітей з церебральним паралічем шляхом ідентифікації незалежних від церебрального паралічу біомаркерів, оцінки змін, викликаних реабілітацією, та аналізу їх ролі в запальних і імунних процесах. Матеріали і методи. У дослідженні взяли участь 15 здорових дітей (6,42 ± 2,76 років) та 14 дітей з церебральним паралічем (5,10± 2,45 років). Реабілітаційна програма для дітей з церебральним паралічем передбачала п’ять занять на тиждень (субота та неділя – вихідні) протягом 6 тижнів (загалом 42 дні), що становило 30 реабілітаційних днів. Сироватковий протеом аналізували за допомогою набору Proteome Profiler XL Human Cytokine Array Kit. Визначали відносні рівні 105 цитокінів, хемокінів та факторів росту. Спочатку зразки сироватки 14 дітей з церебральним паралічем порівнювали із зразками 15 здорових дітей. Далі проводили аналіз маркерів, рівень яких не відрізнявся від рівня у здорових дітей, до і після 30-денної реабілітації. Результати. Порівняно з 15 здоровими дітьми відповідного віку, 14 дітей з церебральним паралічем мали відносно однаковий рівень 97 маркерів у сироватці. П’ять із 97 маркерів продемонстрували зниження рівня після 30-денної реабілітації. Висновки. Дослідження сироваткового протеому дітей з церебральним паралічем показало тенденцію до зниження рівня запальних маркерів, таких як компонент комплементу C5/C5a, VCAM-1, PECAM-1, IL-8 і адипонектин, після 30-денної реабілітації.

Introduction. Children with cerebral palsy benefit from a wide range of rehabilitation techniques. However, little is known about the impact on the body's pathophysiological processes. Gaining a deeper insight into these processes would assist in creating personalized counseling for patients and enable more targeted rehabilitation. Aim. This study aims to evaluate the impact of a 30-day rehabilitation program on the serum cytokine profile of children with cerebral palsy by identifying CP-independent biomarkers, assessing rehabilitation-induced changes, and analyzing their role in inflammatory and immune response processes. Materials and Methods. This study included 15 healthy children (6.42 ± 2.76 years) and 14 children with cerebral palsy (5.10 ± 2.45 years). The rehabilitation program for the children with CP was scheduled for five sessions per week (Saturdays and Sundays were days off) for 6 weeks (42 days total), resulting in 30-day rehabilitation. The sera proteome was analyzed using the Proteome Profiler XL Human Cytokine Array Kit. The relative levels of a predetermined set of 105 cytokines, chemokines, and growth factors were measured. First, pooled sera samples from 14 children with cerebral palsy were compared to 15 healthy children. Next, markers with no difference from healthy children were followed before and after 30-day rehabilitation. Results. 14 children with cerebral palsy compared to 15 age-matched healthy children showed a relatively same level of 97 sera markers, i.e., CP-independent markers. Complement component C5/C5a, VCAM-1, PECAM-1, IL-8, and adiponectin, i.e., 5 out of 97 markers, showed a rehabilitation-induced level decline after 30-day rehabilitation. Conclusions. The investigation of the sera proteome of children with cerebral palsy showed a declining trend in levels of inflammatory markers, such as complement component C5/C5a, VCAM-1, PECAM-1, IL-8, and adiponectin, after 30-day rehabilitation.