Laesus De Liro (laesus_de_liro) wrote,
Laesus De Liro
laesus_de_liro

Categories:

Церебральные нарушения обмена железа

Железо участвует во многих жизненно важных процессах, таких как транспорт кислорода, митохондриальное дыхание, синтез ДНК, миелина, нейротрансмиттеров. Поддержание гомеостаза железа - ключевой момент функционирования головного мозга, в то время как его дизрегуляция способна привести к запуску нейротоксичности и, как следствие, нейродегенераци (аккумуляция железа в клетках головного мозга требует жесткого контроля с целью недопущения интоксикации). Механизм поддержания гомеостаза заключается в поддержании равновесия концентрации железа. В случае, когда уровень железа в клетке начинает превосходить ее аккумулирующую способность, развивается оксидативный стресс и наступает ее гибель.

Региональное распределение общего железа в здоровом головном мозге взрослого человека гетерогенно, самые высокие концентрации отмечены в базальных ганглиях, низкие - в сером и белом веществе коры головного мозга, среднем мозге и мозжечке, а самые низкие - в мосту, области голубоватого пятна и продолговатом мозге. Региональная гетерогенность распределения железа в головном мозге, а также его изменение с возрастом подтверждено invivo с помощью магнитно-резонансной томографии.

При физиологическом старении происходит избирательное накопление железа в определенных областях мозга и типах клеток, причем железо в этом случае представлено ферритином и нейромеланином. Повышенные концентрации железа в ЦНС в процессе физиологического старения могут быть вызваны несколькими факторами: повышение проницаемости сосудов головного мозга, перераспределение железа, изменение гомеостаза железа, воспаление (при физиологическом старении наблюдается активизация провоспалительного процесса, увеличение количества глиальных клеток, нарастание иммунореактивности астроцитарных и микроглиальных маркеров). Концентрация железа с возрастом увеличивается в черной субстанции, скорлупе, бледном шаре, хвостатом ядре, коре. Причина постепенного нарастания уровня железа именно в этих отделах головного мозга окончательно не ясна.

В случае же нейродегенеративного процесса происходит избыточное отложение железа в данных областях, и зачастую выраженность этого процесса коррелирует с выраженностью окислительного стресса, поскольку избыток железа может вызвать окислительный стресс путем образования активных форм кислорода (reactive oxygen species, ROS), в частности, гидроксильного радикала. ROS может повредить матричную ДНК, привести к ее эпигенетическим изменениям и привести к окислению белков клетки. Перекисное окисление мембранных липидов в результате влияния ROS может привести к образованию токсичных альдегидов, таких как 4-гидроксиноненал, который
необратимо модифицирует белки путем карбонилирования.

ROS может индуцировать выделение железа из митохондриальных железосерных кластеров и других белков хранения железа, что приводит к запуску реакции Фентона (реакция пероксида водорода с ионами железа, которая используется для разрушения многих органических веществ; в результате реакции Фентона ионы железа[II] окисляются пероксидом водорода до ионов железа[III]). Нарушение гомеостаза железа может влиять на митохондриальные функции, приводя в результате к ускорению механизмов нейродегенерации.

Увеличение железа может индуцировать нейродегенеративные процессы также через механизмы, отличные от реакции Фентона. Катехоламины, в том числе дофамин, могут быть окислены до токсичных хинонов за счет восстановления железа. Таким образом, нейродегенерация, развивающаяся как результат токсического влияния железа, может привести к апоптозу и ферроптозу - программируемой окислительной некротической гибели клетки, с железо-зависимым перекисным окислением липидов.

Известно участие железа в следующих нейродегенеративных процессах: болезнь Паркинсона (и паркинсонизм), болезнь Альцгеймера, болезнь Фридрейха, дентато-рубро-паллидо-льюисовой дегенерации, нейродегенерации с накоплением железа в мозге и др.

Нейродегенерации с накоплением железа в мозге (ННЖМ), в зарубежной литературе - Neurodegeneration with Brain Iron Accumulation (NBIA), - клинически и генетически гетерогенная группа наследственных прогрессирующих болезней ЦНС с выраженным накоплением железа в базальных ганглиях, дающим характерную картину при нейровизуализации. До недавнего времени единственной дифференцированной формой ННЖМ была описанная еще в 20-х годах болезнь Галлервордена-Шпатца (в последние годы эпоним употребляется все реже: от него отказываются не только для создания единой номенклатуры ННЖМ, но прежде всего по морально-этическим причинам - оба ученых активно сотрудничали с нацистским режимом, в частности, в программах «эвтаназии»). Современные сокращенные названия этой болезни - ННЖМ-1 или PKAN (по названию идентифицированного в 2001 г. гена пантотенаткиназы - PANK2).

Благодаря широкому распространению и совершенствованию методов [1] нейровизуализации и [2] молекулярной генетики за последнее десятилетие выделен ряд других форм ННЖМ с очерченными фенотипами и установленными генами (см. таблицу). Номенклатура ННЖМ еще не устоялась, все чаще их обозначают не по условным номерам, отражающим хронологию молекулярной расшифровки, а названиям генов или белков:




Ориентировочная частота ННЖМ составляет 1 - 3 х 10.000.000 человек. Чаще ННЖМ начинаются в детском или подростковом возрасте; кроме различных экстрапирамидных нарушений в большей или меньшей степени типичны пирамидные симптомы, дизартрия, атрофия зрительных нервов (АЗН), пигментная дегенерация сетчатки (ПДС), атаксия, когнитивные и психические расстройства.

ННЖМ-3 (нейроферритинопатия) единственная из ННЖМ с поздним началом и самая редкая в структуре ННЖМ - менее 1%). ННЖМ-3 связана с геном FTL, который кодирует белок легкой цепи ферритина (при фенотипе ННЖМ-3 описано всего 7 мутаций). Средний возраст начала - 40 лет с большим «разбросом» (15 - 65 лет). В клинической картине ННЖМ-3 преобладают экстрапирамидные расстройства: хореические гиперкинезы, дистония, брадикинезия, оролингвальная дискинезия, часто асимметричные; в зависимости от их вида болезнь может иметь сходство с болезнью Гентингтона или паркинсонизмом; характерны дизартрия, дисфония; пирамидная и мозжечковая системы чаще не страдают, атаксия описана у единичных больных. Отмечают расторможенность, эмоциональную лабильность; легкие когнитивные расстройства можно выявить при целенаправленном обследовании уже в начале болезни, на поздних стадиях они становятся явными, но не достигают такой степени, как при болезни Гентингтона.

ННЖМ наследуются аутосомно-рецессивно (АР), кроме ННЖМ-3 и BPAN с аутосомно-доминантным и Х-сцепленным доминантным наследованием, соответственно. Биохимическими методами ННЖМ не диагностируются, за исключением ацерулоплазминемии и ограниченно - ННЖМ-3. [!!!] Анализ ДНК является единственным методом уточнения диагноза и генетической профилактики - дородовой диагностики при медико-генетическом консультировании в семьях больных. На долабораторном этапе ведущая диагностическая и дифференциально-диагностическая роль принадлежит МРТ.

МРТ при ННЖМ-1 демонстрирует избирательное отложение железа в бледном шаре и черной субстанции, причем снижение интенсивности Т2-сигнала с них сочетается с повышенной интенсивностью сигнала с переднемедиальной части бледного шара, что дает МРТ-картину, названную «глазом тигра»: очаг гиперинтенсивности («зрачок») в центре гипоинтенсивного очага (собственно, «глаз»):




«Глаз тигра» высоко специфичен для ННЖМ-1, но не патогномоничен: он описан в единичных случаях ННЖМ-4, некоторых молекулярно нерасшифрованных случаях, особенно поздних, у отдельных больных с мульсистемной атрофией. C другой стороны, есть редкие случаи ННЖМ-1 без «глаза тигра». Типичная МРТ-картина ранней ННЖМ-2 - очаговое накопление железа в бледном шаре без «глаза тигра» и в меньшей степени в черной субстанции, часто обнаруживается атрофия мозжечка. В случаях ННЖМ-3 при МРТ обнаруживаются очаги отложения железа в хвостатом ядре, бледном шаре, скорлупе (изменения МРТ задолго предшествуют клиническим симптомам, постепенно нарастая и распространяясь), а в поздних стадиях - также кистозные изменения базальных ганглиев, двусторонний некроз бледного шара и атрофия коры. В случаях ННЖМ-4 при МРТ обнаруживаются очаги гипоинтенсивности в бледном шаре - у всех больных) и черной субстанции (у подавляющего большинства); изменения МРТ появляются не до клинических симптомов и даже не одновременно с ними, а спустя время, нередко годы, причем в динамике не нарастают




Наиболее важным патоморфологическим признаком ННЖМ является желтовато-коричневое окрашивание бледного шара, ретикулярной части черной субстанции и красных ядер, связанное с накоплением особого железосодержащего пигмента. Гранулы пигмента могут располагаться в телах нейронов, астроцитах, микроглии, свободно в ткани мозга, нередко их скопление отмечается вокруг кровеносных сосудов. Важно отметить, что каких-либо нарушений обмена железа в организме не обнаруживается.


ННМЖ на radiopaedia.org [перейти]





Лечение ННЖМ имеет ограниченные возможности. Препараты леводопы дают эффект лишь в части случаев, причем он бывает непродолжительным либо рано возникают осложнения; при фокальной дистонии используют ботулотоксин, при выраженной спастичности и дистонии - баклофен внутрь или интратекально и другие антиспастические препараты; есть опыт глубокой электростимуляции бледного шара (в основном при ННЖМ-1 с преобладанием гиперкинезов); при требующих коррекции расстройствах психики назначают психотропные препараты. Надежды на лечение комплексонами (хелатами) железа при ННЖМ пока не нашли убедительного подкрепления, хотя их считают перспективными.


Подробнее о церебральных нарушениях обмена железа в следующих источниках:

статья «Церебральные нарушения обмена железа как основа развития и прогрессирования нейродегенеративных заболева-ний» Литвиненко И.В., Красаков И.В., Труфанов А.Г.; ВМедА им. С.М. Кирова МО РФ; ВЦЭРМ им. А.М. Никифорова МЧС РФ, Санкт-Петербург (журнал «Вестник Российской военно-медицинской академии» 2018, приложение №3) [читать];

статья (обзор) «Наследственные нейродегенерации с накоплением железа в мозге» Г.Е. Руденская, Е.Ю. Захарова; ФГБУ «Медико-генетический научный центр» РАМН, Москва (журнал «Анналы клинической и экспериментальной неврологии» №4, 2013) [читать];

статья «Новая форма наследственной нейродегенерации с накоплением железа в мозге: клинические и молекулярно-генетические характеристики» Е.Ю. Захарова, Г.Е. Руденская; ФГБУ «Медико-генетический научный центр» РАМН, Москва (Журнал неврологии и психиатрии, №1, 2014) [читать];

статья «Neuroimaging Features of Neurodegeneration with Brain Iron Accumulation» M.C. Kruer N. Boddaert S.A. Schneider H. Houlden K.P. Bhatia A. Gregory J.C. Anderson W.D. Rooney P. Hogarth S.J. Hayflick (American Journal of Neuroradiology, March 2012, 33 (3)) [читать]



статья «Пантотенаткиназа-ассоциированная нейродегенерация (болезнь Галлервордена-Шпатца)» С.В. Копишинская, С.В. Макушина, А.В. Густов, Е.В. Паршина; ГБОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия»; ГБУЗ НО «Нижегородская областная клиническая больница им. Н.А. Семашко» (журнал «Медицинский альманах» №1, 2013) [читать];

статья «Клинический полиморфизм болезни Галлервордена-Шпатца» С.В. Лобзин, В.И. Головкин, Л.А. Полякова, М.Г. Соколова; Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова, Санкт-Петербург (журнал «Вестник Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова» №1, 2012) [читать];

статья «Болезнь Галлервордена-Шпатца (клинический обзор и собственное наблюдение)» Пономарев В.В., 5-я клиническая больница, г. Минск, Республика Беларусь (Международный неврологический журнал, №3, 2011) [читать]


© Laesus De Liro


Tags: МРТ, нейродегенерация
Subscribe

Posts from This Journal “нейродегенерация” Tag

  • Прионные заболевания человека

    … поскольку прионные заболевания встречаются редко и начинаются с неспецифических симптомов, которые свидетельствуют о необычности поражения…

  • Болезнь Ниманна - Пика

    Разнообразные неврологические нарушения могут быть характерным проявлением большого числа редких форм генетически обусловленных болезней обмена…

  • Лобно-височная деменция (дегенерация)

    Лобно-височная деменция (ЛВД) - нейродегенеративное заболевание, проявляющееся, как правило, в пресенильном возрасте, прогрессирующими…

  • Нейровоспаление (нейровоспалительный ответ)

    Актуальность. В связи с широкой распространенностью заболеваний нервной системы [ !!!] крайне важной является задача исследования их этиологии;…

  • Первичная прогрессирующая афазия

    пост обновлен 17.03.2019 ( прежняя версия поста) [ читать] (или скачать) статью в формате PDF Первичная прогрессирующая афазия (ППА) - это…

  • Боковой амиотрофический склероз

    [ читать] (или скачать) статью в формате PDF Боковой амиотрофический склероз (БАС; Amyotrophic Lateral Sclerosis) – это нейродегенеративное…

  • Расстройства процесса письма (аграфия)

    Анатомо-физиологические основы письма. Письменная речь - это средство общения людей при помощи определенных графических знаков, отражающих…

  • Деменция с тельцами Леви

    пост обновлен 08.12.2018 Деменция с тельцами Леви ([ДТЛ] синонимы: «болезнь диффузных телец Леви», «сенильная деменция с тельцами Леви [в…

  • Синдром «чужой руки»

    [ читать] (или скачать) статью в формате PDF Актуальность. Синдром «чужой руки» (СЧР) является относительно редким клиническим феноменом,…

Buy for 20 tokens
Buy promo for minimal price.
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments