Neurophysiology:
Studying and Interpretation

Нейрофизиология:
Изучение и интерпретация
 
* Данный Сайт находится в системе
Медицинского портала SVS Medical www.svsmedical.kz
Главная
Новости
Консультации с участием ведущих специалистов зарубежья и расширенные консилиумы
«Чтения по неврологии, нейрофизиологии и другим разделам медицины»
Ассоциация врачей нейрофизиологов и эпилептологов
Казахстана
Полезные ссылки
Редколлегия сайта
Препараты с относительными и абсолютными противопоказаниями при эпилепсии и судорожных синдромах
Форум
RSS-лента новостей
Контакты
   
 
логин :
пароль :
Напомнить пароль?

   Регистрация










Новости партнёров
Рекомендуем прочитать ..
Соболезнование по поводу безвременной кончины Горбатовской Надежды Антоновны
Коллектив SVS Клиники имени В.М. Савинова и Общественное Объединение SVS Nevro - Движение врачей и пациентов в борьбе с тяжёлыми заболеваниями нервной системы и Эпилепсией приносят свои ...

День Конституции Республики Казахстан
Коллектив SVS Клиники имени В.М. Савинова, от всей души поздравляет Вас с праздником - с Днём Конституции Республики Казахстан! Мы желаем Вам больших успехов, стабильности и процветания! Будьте ...


6-09-2016, 17:38   Нейрональная пролиферация | Опубликовал: Администратор   |   Просмотров: 880


Основные события пролиферации



Происходят в период со 2 до 4 месяца беременности с пиком в 3-4 месяце. Все нейроны и глия являются производными от желудочковой и суправентрикулярной зоны. Это очень важный процесс, который отвечает за целостность каждой системы в рамках нейронного аппарата.

Выделяют две фазы пролиферации


  • 1 (приблизительно со 2 до 4 мес беременности) связана с генерацией радиальной глии и нейрональной пролиферацией

  • 2 (приблизительно с 5 мес беременности до года жизни или более) связана в основном с мультипликацией глии. Кроме того, некоторые нейронные образования формируются после 4 мес беременности, главным образом суправентикулярная зона головного мозга и наружный слой гранулярных клеток мозжечка. И наконец, рост сосудистого дерева (сначала артериального, потом венозного) особенно активно происходит в фазу нейрональной пролиферации. Первоначально появляется лептоменингиальное сплетение сосудов в течение 3 месяца развития радиально ориентированных, неразветвленных. В 4 и последующем месяцах развивается горизонтальное разветвление.

Реконструкция периневральной сосудистой сети человеческого эмбриона (около 2 мес развития).


Дуральные венозные синусы, арахноидальные артериальные и венозные системы, а также пиальные сплетения, которые характерны для зрелого взрослого мозга уже узнаваемы в этом возрасте. Стенка коры головного мозга (церебральный везикул) был открыта, чтобы продемонстрировать, что в этом возрасте, ее внутренняя васкуляризация еще не начался, но сосудистые сплетения уже формируются.

 


Нейрональная пролиферация

  • В вентрикулярной зоне рождается большинство нейронов, а суправентрикулярная зона является точкой возникновения наиболее поздно появляющихся нейронов (например, верхние слои головного мозга) и большая часть глии. Когда клетки выходят из митотического цикла и прекращают пролиферативную активность, они мигрируют в промежуточную зону на пути к формированию кортикальной пластинки.

На самых ранних этапах пролиферации клетки-предшественники симметрично делятся на две дополнительные клетки ''пролиферативные единицы '‘. Этот процесс определяет количество пролиферативных единиц в вентрикулярной и субвентрикулярная зонах.

Нейрональная пролиферация

Позже, примерно ко второй половине второго месяца беременности, число этих пролиферативных единиц становится устойчивым. И клетки-предшественники начинают делиться асимметрично (т.е. каждое деление приводит к появлению непохожих друг на друга клеток, одна из которых представляет собой стволовую клетку, а другая постмитотическую нейрональную клетку).


По ходу прогрессирования пролиферативной фазы, пропорционально больше становится постмитотических нейрональных клеток и меньшее количество стволовых клеток.


Нейроны этих пролиферативных единиц мигрируют вместе с образованием колонны к коре головного мозга.

Нейрональная пролиферация

Пока радиальная глиальная клетка функционирует как прародительница, клонированные нейроны мигрируют вдоль радиальной глии родительского волокна.

Нейрональная пролиферация

После нейрогенеза радиальные клетки производят астроциты и, возможно, другие глиальные клетки (например, олигодендроциты) . Кроме того, более поздние данные указывают на то, что радиальные глиальные клетки, также формируют клетки, которые сохраняются в субвентрикулярной зоне мозга взрослого человека, как стволовые клетки, способные продуцировать нейроны.

 


Нейрональная пролиферацияНейрональная пролиферация


Нарушения пролиферации


Нарушения нейрональной пролиферации оказывает существенное влияние на функции центральной нервной системы. Из-за трудностей количественной оценки популяции нейронов, пролиферативные расстройства часто трудно определить с помощью обычной нейропатологической экспертизы. Даже когда нарушение является настолько экстремальным, что мозг становится чрезвычайно маленьким (т.е. micrencephaly) или увеличенных (т.е. macrencephaly), определение характера и степени тяжести пролиферативной дисфункции трудно с помощью обычных методов.

 


Микроцефалия


Повреждение связанное с нарушением нейронального распространения классифицируются под термином первичной микроцефалии. Она включает в себя аутосомно-рецессивные наследственные заболевания, которые часто приводят к истинной микроцефалии.


К вторичной микроцефалии относится гипоксически-ишемическая, инфекционная, метаболическая или другие разрушительные события, происходящие, как правило, после завершения пролиферативных событий в головном мозге ближе к концу четвертого месяца беременности.


Классификация микроцефалии



Наследственная


  • Аутосомно-рецессивная (micrencephaly vera)

  • Аутосомно-доминантная

  • X-хромосомная рецессивная

  • Генетически неясная (глазные аномалии)


Тератогенная


  • Иррадиация

  • Воздействие токсинов (например, алкогольный синдром плода, связанная с приемом кокаина, следствие гиперфенилаланинемии)

  • Инфекции (краснуха, цитомегаловирус)


Синдромная (множественные системные аномалии)


  • хромосомная

  • семейная

  • Спорадическая


Спорадическая (несиндромальная)

Micrencephaly Vera.


Истинная микроцефалия относится к гетерогенной группе расстройств, основным признаком которых является малый размер головного мозга вследствие нарушения пролиферации. Таким образом, нет свидетельств о внутриутробной разрушительной болезни или дисфункции других стадий в области развития (например, нейруляции или миграции нейронов). Мозг, как правило, хорошо сформированы, хотя картина борозд может быть упрощена в различной степени.

 


Характеристики истинной микроцефалии

  • Доношенные новорожденные: смерть до 30 дней от рождения

  • Вес мозга 16-50 г (нормальный, 350 г)

  • Нет доказательств для деструктивный процесс

  • Нормальное кортикальное ламинирование

  • Корковых нейронов 30% от нормального числа

  • Кортикальные нейронные колонки уменьшились в количестве

  • Нейрональное дополнение каждого столбца нормальное

Сроки и клинические аспекты


 

Предполагаемый сроки радиального микроцефалии – самые ранние стадии пролиферативных событий во втором месяце беременности. Аномалия затрагивает стадию симметричных клеток-предшественников нарушая тем самым число пролиферативных единиц.


Позже пролиферативные события проходят нормально, о чем свидетельствует нормальный нейрональный комплемента каждого столбца.


Клинические признаки не совсем ясны, потому что эта аномалия встречается редко. Новорожденные погибают в течение первого месяца жизни.


Отличие от анэнцефалии и апрозэнцефалии\ателэнцефалии основано на присутствии неповрежденного черепа и кожного покрытия, в отличие от анэнцефалии, и нормального внешнего вида головного мозга и желудочков, наблюдаемые с помощью ультразвукового исследования, в отличие от апрозэнцефалии\ателэнцефалии. Расстройство имеет, вероятно, аутосомно-рецессивный тип наследования.

 

Нейрональная пролиферация


Преждевременное истощение зародышевого слоя при истинной микроцефалии.


А. Микроцефалия первичная, 26 недель гестации.


B. Норма, 26 недель, также область коры головного мозга для сравнения.


При микроцефалии (А), зародышевый слой истощается в этом возрасте, и белое вещество почти лишено поздних мигрирующих глиальных и нервных клеток. Кортикальные слои VI - IV являются нормальными, в то время как два поверхностных слоя практически отсутствуют.

А. демонстрирует микроцефалию.


B. Т2-режим МРТ показывает упрощение рисунка извилин


Нейрональная пролиферация

Этиология


Нейрональная пролиферация


Этиология других видов микроцефалии


Четыре основные этиологические категории для первичной микроцефалии, в дополнение к аутосомно-рецессивным группам, являются семейные, тератогенные, синдромные и спорадические.


Семейные в добавок к аутосомно-рецессивному типу наследования, могут передаваться аутосомно-доминантно и Х-сцепленно.


Наследственные типы с глазными аномалиями и переменным типом наследования. Эти глазные аномалии могут включать в себя хориоретинопатии, которые могут следует путать с хориоретинитом вследствие внутриутробной инфекции.

Наиболее тератогенным агентом для развития микроцефалии является облучение, например, с помощью атомной бомбы или лучевой терапии при онкологии или анкилозирующем спондилите, особенно до 18 недель беременности.


Материнский алкоголизм или злоупотребление кокаином и гиперфенилаланинемия у матери также могут привести к микроцефалии.


Микроцефалия, как правило, с задержкой умственного развития, происходит в 75% -90% детей женщин с фенилкетонурией; риск для плода коррелирует с тяжестью гиперфенилаланинемии у матери. Соблюдение диеты снижает риск до 8%, когда уровни фенилаланина контролируются до зачатия и до 18%, когда управление достигается до 10 недель беременности. Если контроль не будет достигнут до 20 до 30 недель, риск возрастает до 40%.



Реже в роли тератогенов для микроцефалии выступают противосудорожное препараты, чрезмерный прием внутрь витамина А или аналогов витамина А.


Наконец, среди внутриутробных инфекций наиболее опасным агентом является краснуха, вирус которой может привести к нарушениям пролиферации. Цитомегаловирусная инфекция может также действовать таким образом, хотя нарушения миграции нейронов и деструктивные поражения также наблюдаются в данном случае.


Спорадические случаи, то есть не связанные с историей семьи, идентифицируемыми тератогенными факторами или синдромами, являются наиболее распространенными причинами истинной микроцефалии.


Макроцефалия


Макроцефалия представляет собой анатомическую особенность, при которой мозг правильно сформирован, но имеет аномально большой размер. Как и в случае с микроцефалией, нарушение может происходить в период пролиферации. Данный диагноз исключает такие варианты увеличения размеров мозга, как расширение черепа (краниометафизарная дисплазия), субдуральные гематомы, гидроцефалия, следствие нарушения обмена веществ или дегенеративные расстройства (болезнь Александера, болезнь Канавана)


Клинические аспекты


Хотя пролиферация в норме происходит на 3-4 месяцах гестации, этот период может быть удлинен, что приведет к избыточной пролиферации. Либо увеличена скорость пролиферации. Третим аспектом, который может привести к макроцефалии является нарушение апоптоза.


Виды макроцефалии


Изолированная макроцефалия


  • Семейная

  • Аутосомно-доминантная (''доброкачественное расширение экстрацеребральных пространств'' или '' внешняя гидроцефалия'')

  • Аутосомно-рецессивная

  • Спорадическая


Связанная с нарушением роста


  • Ахондроплазия

  • Синдром Беквита

  • Церебральный гигантизм

  • Синдром ломкой X синдромы

  • Синдром Маршалла-Смита

  • синдром Веавера

Нейро-кожные синдромы


  • Множественный гемангиоматоз

  • Липомы, гемангиомы, лимфангиомы (Bannayan-Райли-Ruvalcaba)

  • Асимметричные гипертрофия, гемангиомы, варикоз (Клиппел-Треноне-Вебер)

Клинические проявления при некоторых типах макроцефалии варьируют от неочевидного неврологического дефицита (аутосомно-доминантная, изолированная макроцефалия) до тяжелых судорог и некоторой умстенной отсталости (например, аутосомно-рецессиваная макроцефалия или гемимегалэнцефалия).


При других типах расстройств, эктраневральные признаки могут доминировать в клинических проявлениях (например при некоторых нейро-кожных синдромах).

 


Наследственная, изолированная макроцефалия


Это, пожалуй, наиболее общий тип макроцефалии. Его выставляют при отсутствии какой-либо другой экстраневральной патологии. Выделяют два типа: аутосомно-доминантный и аутосомно-рецессивный (более распространенный тип).


При аутосомно-доминантном типе изолированной макроцефалии, голова обычно велика при рождении и продолжает расти после рождения в относительно быстром темпе.


Неврологический дефицит не выражен, интеллект сохранен в нормальной диапазоне в 50-60% случаев. Умственная отсталость наблюдается примерно в 10%.

Под истинной макроцефалией иногда подразумевают доброкачественное расширение экстрацеребральных пространств или идиопатическую внешнюю гидроцефалию.


Ускоренный рост головы у детей прекращается примерно в 1 год жизни, экстрацеребральные пространства становятся меньше, хотя размеры мозга явно больше, чем в средней популяции.


90% этих дети имеют родителя с большой головой, что является генетической особенностью аутосомно-доминантной изолированной макроцефалии.


Для пациентов с изолированной макроцефалией аутосомно-рецессивного типа наследования характерна определенная умственная отсталость, эпилепсия, и моторный дефицит


Спорадическая, изолированная макроцефалия


Без признаков нарушения у кого-то из родителей встречается немного реже, чем аутосомно-доминантное заболевание, описанное выше. Клиническое течение аналогично.


Макроцефалия ассоциированная с нарушением роста


Ахондроплазия, синдром Беквита, церебральный гигантизм (синдром Сотос), синдром ломкой Х, Синдром Маршалла-Смита и синдром Уивер.


У детей с данными синдромами неврологический дефицит становится очевиден еще в неонатальном периоде. Точная причина нейропатологических нарушений при каждом синдроме еще изучается. Но, к примеру, при синдроме Сотоса происходит мутация в гене NSD1, который кодирует ядерный рецептор связывающий белок, вовлеченный в пролиферативные события.


Нейрокожные синдромы


Некоторые из нейрокожные расстройства связаны с признаками чрезмерной пролиферации клеток в ЦНС и макроцефалией.


Нейрофиброматозы это группа аутосомно-доминантных заболеваний, включающие в себя нарушения пролиферации в основном затрагивающие глию, в частности, астроциты (Т.о., начало пролиферативного расстройства при этом заболевании происходит после нейрональной пролиферации)


Примерно 40% новорожденных демонстрируют более пяти пятен «кофе с молоком» более 5 мм. Примерно 40% - 50% таких детей имеют макроцефалию, которая, как правило, развивается после неонатального периода.


В соответствии с преимущественной пролиферацией глии, а не нейронов, макроцефалия связана преимущественно с увеличением белого вещества головного мозга в основном в лобных и теменных регионах.


При данных типах расстройств поражается ген NF1, расположенный на 17 хромосоме. Который кодирует белок, участвующий в регуляции передачи митогенного сигнала по пути Раса к ядру. Т.О., потеря белка нейрофибромина, приводит к увеличению митогенной сигнализации и избыточной пролиферации.


Синдром Штурге-Вебера

 

При болезни Штурге-Вебера основное нарушение проявляется в аномалии лептоменингиальных кровеносных сосудах. Т.О., начало данной патологии вероятно совпадает со сроками нейрональной пролиферации. Литературные данные свидетельствуют о том, что основным дефектом при данной синдроме является недостаточное развитие поверхностных корковых вен и, как следствие, образуются аномальные сосудистые каналы.


Общая частота клинических проявлений при болезни Штурге-Вебера (глаукома или судороги) составляет от 2% до 8% у пациентов с односторонним поражением лица и 24% у пациентов с двусторонним поражением.

Кальцификаты в головном мозге чаще всего появляются после 6 месяцев или позже. Наиболее информатичным методом исследования является МРТ. Главными находками в коре и белом веществе головного мозга являются лептоменингиальные ангиоматозы, атипично расположенные, перегруженные глубокие вены головного мозга.


Сосудистые сплетения увеличены на стороне лептоменингиального поражения, по- видимому из-за утечки венозной крови в глубокую венозную систему, из-за отсутствия поверхностного кортикального венозного дренажа.


Дети с синдромом Штургe-Вебера, которые имеют двустороннее поражение головного мозга, имеют худший прогноз (8% со средним интеллектом), чем с односторонним церебральным поражением (45% со средним интеллектом).


Нейрональная пролиферация


Болезнь Штурге-Вебера


  1. МРТ перед введением гадолиния. Младенец с красным родимым пятном, нет четких данных, подтверждающих диагноз

  1. Сканирование после введения контраста показывает диффузное лептоменингиальное расширение в правой затылочной и височной областях. Полученные результаты характерны для синдрома Штурге-Вебера.

Туберозный склероз


При туберозном склерозе нарушение пролиферации затрагивает как нейроны, так и глиальные клетки. Нейропатологические и молекулярные аспекты затрагивают также нарушения миграции и дифференциации.


Характерным кожным проявлением при туберозном склерозе являются участки депигментации. Судороги могут возникать в неонатальном периоде. Сердечные опухоли (рабдомиомы) являются характерными для данного заболевания и в некоторых случаях неврологический дефицит может возникнуть вторично из-за сердечной недостаточности, аритмии, церебральной эмболии.


Рабдомиомы сердца чаще всего можно выявить у плода, что может быть ключом в пренатальной диагностике туберозного склероза. Диагноз туберозный склероз устанавливается в 80%-95% случаев у эмбрионов с рабдомиомой.


В дальнейшем практически все рабдомиомы регрессируют, по крайней мере частично.


Субэпендимальные узелки, наиболее распространенное церебральное поражение, которое можно обнаружить еще на 21 неделе беременности.


Нейропатологические особенности включают в себя субэпендимальные и церебральные кортикальные и субкортикальные наборы аномальных нейронов и глии (субэпендимальные узелки и кортикальные туберсы). Эти клетки часто необычные, большие и слабо дифференцированные (включают в себя признаки и нейронов и астроциров)


МРТ представляет особую ценность в диагностике туберозного склероза в неонатальном периоде. Хорошо видны субкортикальные узелки, корковые туберсы и повреждения белого вещества головного мозга. Из-за того, что белое вещество головного мозга новорожденных немиелинизировано, туберсы (гипоинтенсивны в Т1 режиме и гиперинтенсивны в Т2 режиме) имеют характеристики сигнала противоположные, чем у детей старшего возраста.

 

Нейрональная пролиферация

Туберозный склероз, (МРТ). Снимок младенца 11-дней. Пренатально диагностирована рабдомиома сердца.

 

Обратите внимание на несколько корковых туберсов (толстая стрелка), Субэпендимальные узелки (тонкая стрелка) и радиальная повреждение белого вещества (двойная стрелка).

 

Туберозный склероз ассоциируется с дисфункцией генов на 9 или 16 хромосоме. Эти расстройства являются аутосомно-доминантными, но чаще всего мутации являются спонтанными. (приблизительно в 80% случаев).


Гены, TSC1 на хромосоме 9 и TSC2 на хромосоме 16, кодируют соответствующие белки, гамартин и туберин. Гамартин и туберин взаимодействуют с образованием комплекса, который участвует в передаче сигналов о критической продиферации клеток, росте клеток и клеточной миграции.


Нарушение этих процессов лежит в основе пролиферативных нарушений (Субэпендимальные узелки, астроцитома, сердечная, почечная и другие опухоли), аномалии размера клеток (большие, странные клетки в узелках и туберсах) и радиальные нарушения белого вещества (нарушения в радиальной миграции).


В TSC2 мутации приводят к наиболее тяжелым проявлениям и характерна для большинства неонатальных случаев.

 


Хромосомные аномалии


Синдром ломкой Х хромосомы может включать в себя нарушения пролиферации и приводит к появлению макроцефалии примерно в 40% случаев.


Реже хромосомные расстройства с макроцелией встречаются при синдроме Клайнфельтера и частичной трисомии 7 хромосомы.

 


Унилатеральная макроцефалия (гемимегалэнцефалия)


Односторонняя макроцефалия представляет, по меньшей мере, частичное, локализованное нарушение пролиферации клеток в ЦНС.


Анатомические данные свидетельствуют о чрезмерной пролиферации как нейронов и астроцитов, так и дефект в последующем миграции нейронов и в корковой организации.


При этом расстройстве, происходит увеличение одного полушария или его части, часто сопровождается аномалиями в формировании извилин, неупорядоченной и необычно утолщенной коры, нейронов больших размеров и странной формы, гетеротопией нейронов в подкорковых структурах белого вещества, и увеличение числа и часто размеров астроцитов.

Клинические проявления при изолированных и синдромальных случаях в виде тяжелых судорог с неонатального периода с последующим выраженным неврологическим дефицитом.


Асимметрия черепа может быть пропущена у новорожденных. КТ демонстрируется расширение полушария или его части, которая первоначально может навести на мысли об опухоли.


МРТ сканирование является лучшим методом диагностики для демонстрации нейрональной гетеротопии и нарушений формирования извилин головного мозга.


ЭЭГ у новорожденных с ранним началом судорог демонстрирует грубые изменения БЭА ГМ, преимущественно на стороне поражения. Приступы не поддаются медикаментозной терапии. Гемисферэктомия рекомендуется уже в первые месяцы жизни для улучшения исходов.


Прогноз после гемисферэктомия зависит прежде всего от функционального состояния контралатерального полушария. ПЭТ исследование утилизации глюкозы головного мозга при демонстрации коркового гипометаболизма в контралатеральном полушарии коррелирует с худшим прогнозом после гемиферэктомии.


Физиологические исследования показали, что здоровое полушарие вторично повреждается из-за стойких приступов уже в первые месяцы жизни. Соответственно, ранняя гемисферэктомия предпочтительна.