Category: наука

Category was added automatically. Read all entries about "наука".

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


Buy for 20 tokens
Buy promo for minimal price.

Ноципластическая боль

Согласно определению экспертов IASP (Международная ассоциация по изучению боли) боль - это неприятное сенсорное и эмоциональное переживание, связанное с действительным или возможным повреждением тканей или описываемое в терминах такого повреждения.

Часто боль возникает при поражении тканей и является следствием активации соответствующих ноцицепторов. Такую боль принято называть ноцицептивной. Примерами ноцицептивной боли являются послеоперационная боль, боль при травме, артритах и т.д. Другой причиной, способной вызвать боль, является повреждение периферической нервной системы или центральных отделов соматосенсорного анализатора. Такие боли считают невропатическими (болевая сенсорная диабетическая полиневропатия, постгерпетическая невралгия и др.).

Существует также и третья группа болевых синдромов, возникновение которых нельзя объяснить только соматическими заболеваниями или повреждением структур нервной системы. Такие болевые синдромы до настоящего времени относили к дисфункциональным болевым синдромам. В эту группу входят пациенты с особой болью, не имеющей этиопатогенетических признаков, характерных для невропатической или ноцицептивной боли. Данная категория включает пациентов, страдающих фибромиалгией, комплексным региональным болевым синдромом (КРБС) первого типа, синдромом раздраженного кишечника, интерстициальным циститом, мигренью и рядом других расстройств.



читайте также пост: Невропатическая боль (на laesus-de-liro.livejournal.com) [читать]



Если при возникновении ноцицептивной или невропатической боли, происходит прямая активация структур ноцицептивной системы (вследствие травмы тканей или повреждения структур соматосенсорной нервной системы), то у больных с дисфункциональной болью возбуждение ноцицептивной афферентной системы может происходить опосредованно. В этих условиях обычные сенсорные сигналы (свет, звук), эмоции, сокращения мышц могут активировать ноцицепторы и запускать механизмы нейрогенного воспаления, периферической и центральной сенситизации.

В октябре 2017 г. была принята рекомендация целевой группы по терминологии IASP утвердить новый дескриптор боли, заменяющий термин «дисфункциональная боль». Предлагается боль, которая возникает из-за измененной ноцицепции, несмотря на отсутствие явных доказательств фактического или угрожающего повреждения ткани, вызывающего активацию периферических ноцицепторов или доказательств болезни или поражения соматосенсорной системы, вызывающих невропатическую боль, обозначать как «ноципластическая боль». Авторы сделали данный выбор из 3 вариантов дескрипторов: «Nociplastic» от «ноцицептивная пластичность»; «Algopathic» от «алгос» (по-гречески боль) плюс «pathic» (от греческого «patheia» страдание); «Nocipathic» от «ноцицептивная патология».

Несмотря на то что термин «ноципластическая боль» предназначен для клинического использования при обозначении целой группы болевых синдромов, он все же является сугубо нейрофизиологическим понятием и имеет один существенный недостаток - он слишком неконкретен и может быть использован для описания любого болевого синдрома. Пластические преобразования в ноцицептивной системе, которые приводят к развитию периферической и центральной сенситизации, наблюдаются при болевых синдромах любого генеза - [1] при повреждении тканей (ноцицептивная боль), [2] при повреждении соматосенсорной нервной системы (невропатическая боль), [3] при отсутствии тканевых или невральных повреждений (дисфункциональная боль).


Подробнее в следующих источниках:

статья «Ноципластическая боль - новый дескриптор или упрощенный взгляд на проблему боли?» Кукушкин М.Л., Яхно Н.Н., Чурюканов М.В., Давыдов О.С., Шевцова Г.Е.; ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова, Москва; ФГБНУ Российский научный центр хирургии им. акад. Б.В. Петровского, Москва; ФГБНУ НИИ общей патологии и патофизиологии, Москва (Российский журнал боли, №2, 2018) [читать];

статья «Диагностика и лечение ноципластической скелетно-мышечной боли» А.Н. Баринов, Д.О. Рожков; ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» МЗ РФ, Москва (журнал «Медицинский алфавит» №27, 2018) [читать];

презентация (доклад) «Современная фармакотерапия интенсивной хронической боли» Рудой С.В., к.м.н., доцент кафедры паллиативной медицины МГМСУ им. А.И. Евдокимова, Москва (2018) [читать]


© Laesus De Liro


Аквапорины


СПРАВОЧНИК НЕВРОЛОГА




ВВЕДЕНИЕ

Вода составляет примерно 70% массы большинства живых организмов. Однако содержание ее внутри и вне клетки различно, и, как ни странно, клетка вынуждена строго регулировать поступление этого «универсального» растворителя. Этой цели служат специальные белки клеточной мембраны - аквапорины.

Зачем же клетке так тщательно заботиться о количестве такого, казалось бы, безвредного вещества, как вода? Оказывается, регуляция водного баланса внутри клеток влияет на их способность выполнять специфическую функцию, необходимую для жизни всего организма. Регулируя поступление воды и тем самым свой объем, нервные клетки, например, влияют на состояние ионных каналов, передающих нервные импульсы.

Концентрация солей, жиров, белков и углеводов внутри клетки превышает таковую снаружи, а это значит, что относительное количество воды в ней меньше, чем в тканевых жидкостях. Клетка испытывает постоянное давление воды, которому должна сопротивляться в течение всей жизни. Если сравнить под микроскопом мертвую и живую клетки из одной и той же ткани, можно сразу же заметить, что мертвая значительно больше: это вода вошла внутрь и «раздула» ее (Laesus De Liro - аналогия - отек ткани, клеток, головного мозга на фоне острой очаговой ишемии [инфаркта ткани мозга] или диффузный отек [набухание] головного мозга на фоне острых метаболических нарушений и т.д.).

Хотя некоторое количество воды способно пассивно (простой диффузией) проникать через липидные слои, составляющие основу клеточных мембран (а также путем котранспорта через транспортеры электролитов и глюкозы), скорость и интенсивность такого водообмена явно недостаточна. Следовательно, клетке необходим специальный механизм для регуляции водных потоков. Такой механизм должен к тому же быть очень специфичным, чтобы вместе с молекулой воды не проникали вредные водорастворимые (гидрофильные) соединения, которые могут повредить ДНК, клеточные белки, либо блокировать внутриклеточные реакции.

Удовлетворению этих потребностей служит семейство мембранных каналообразующих белков (специфические системы транспорта воды), которые обеспечивают быстрый транспорт воды через биологические мембраны. Эти белки называют аквапоринами, они обнаружены у всех живых организмов. Открыты аквапорины были 30 лет назад, и с тех пор исследователи со всего мира пристально изучают их структуру и функции.

СТРУКТУРА АКВАПОРИНОВ

Существование водных каналов, пронизывающих мембраны клеток, постулировалось различными авторами с 1950-х годов, но молекулярные механизмы трансмембранного движения воды оставались неясными до работ P. Agre, который в 1988 г. открыл внутримембранный белок массой 28 kDa, идентифицированный как аквапорин 1 (AQP1). В 2003 г. P. Agre за исследование водных каналов была присуждена Нобелевская премия. Сегодня известно около 200 различных аквапоринов (Agre P. et al., 2003), формирующих водные каналы в клеточных мембранах всех живых существ. Нумерация аквапоринов, начиная с AQP 1, связана с последовательностью их открытия.

Аквапорины - гидрофобные трансмембранные белки (отдельные мономеры) массой от 26 до 34 kDa, формирующие гомотетрамеры. Отдельные мономеры состоят в среднем из 270 аминокислотных остатков (Титовец, 2007). Каждый мономер формирует отдельную водную пору. Проницаемость мономеров не меняется при их ассоциации в [гомо]тетрамер. В центре тетрамера также имеется пора, роль которой окончательно не установлена. Имеются предположения, что пора представляет собой лиганд-зависимый ионный канал.

Полипептидная цепь мономера пронизывает мембрану шесть раз, N- и C-концы обращены внутрь клетки. Концевые участки являются мишенями посттрансляционной модификации. Участки цепи, находящиеся в мембране (т.е. пронизывающие мембрану шесть раз) образуют 6 α-спиралей, которые наклонены под углом примерно 25 градусов по отношению к плоскости мембраны. Между N- и C-половинами молекулы наблюдается высокая степень гомологии, что может быть следствием древней дупликации аквапоринового гена. На соединительных петлях B и E практически у всех представителей семейства аквапоринов имеется консервативный мотив, состоящий из 3 аминокислот: аспарагина, пролина и аланина (NPA-мотив). Петли B и Е несут короткие α-спиральные домены, которые погружены в мембрану. Эти домены принимают участие в формировании высокоселективного канала для воды (проницаемость аквапоринов высока: 3х10*9 молекул воды в секунду на мономер, но при этом очень избирательна). Данная модель мономера аквапоринов получила название модели «песочных часов» (hourglass model).




Подробнее о строении и функционировании аквапоринов в следующих источниках:

статья «Лауреаты Нобелевской премии 2003 года по химии (Нобелевская премия по химии за 2003 г. присуждена Р. Мак-Киннону и П. Эгру за открытия, касающиеся переноса ионов и молекул воды через клеточную мембрану)» Белянова Л.П., кандидат химических наук, Москва (журнал «Природа» №1, 2004) [читать] или [читать];

сообщение «Аквапорины - белки водных каналов» Новости науки, 15.09.02 (scientific.ru) [читать] или [читать];

статья (обзор) «Аквопорины и гипервазопрессинеия» И.Н. Кабанов, Л.П. Чурилов; Кафедра патологии Медицинского факультета Санкт-Петербургского государственного университета (журнал «Медицина XXI век» № 5(6), 2007) [читать]



В отношении функциональной активности аквапоринов можно сделать следующие выводы (Шапигузов, 2004): [1] В присутствии аквапоринов скорость транспорта воды и некоторых других неэлектролитов через мембрану возрастает, а энергия активации этого процесса снижается. [2] Транспорт через аквапорины протекает с одинаковой скоростью в обоих направлениях при одинаковой разности химических потенциалов переносимого вещества по разные стороны мембраны. [3] Транспорт через аквапорины является пассивным. [4] Для аквапоринов характерна селективность. Транспорт незаряженной молекулы через пору мономера не сопровождается переносом ионов, в том числе и протонов. [5] Некоторые аквапорины ингибируются соединениями тяжелых металлов (Hg, Ag, Au, Cu, Ni).

Классификация аквапоринов основана на их специфичности по отношению к транспортируемым молекулам и аминокислотной последовательности. Первая группа включает собственно аквапорины специфичные по отношению к воде. К этой группе относятся следующие аквапорины млекопитающих AQP0, AQP1, AQP2, AQP4, AQP5, AQP6 и AQP8. Вторая группа включает акваглицеропорины. Различные представители этой группы в разной степени проницаемы для воды, но дополнительно проницаемы для других малых неэлектролитов, в первую очередь для глицерола и мочевины. К этой группе относятся 4 аквапорина млекопитающих (AQP3, AQP7, AQP9 и AQP10) (Титовец, 2007). Транспортные свойства AQP11 и AQP12 (супераквапоринов) к настоящему времени исследованы недостаточно. В головном мозге определяются AQP1,AQP3, AQP4, AQP9, AQP11.

подробнее в статье «Роль аквапоринов в транспорте воды через биологические мембраны (обзор литературы)» А.В. Крысова, В.И. Циркин, А.А. Куншин; Вятский государственный гуманитарный университет; Казанский государственный медицинский университет (журнал «Вятский медицинский вестник» №2, 2012) [читать]

Нарушения экспрессии аквапоринов важны в этиологии и патогенезе большого числа патологических процессов. Дефект различных аквапоринов является причиной (этиологическим фактором) нарушения водного баланса мозга, некоторых случаев бронхиальной астмы, нарушения реабсорбции воды в кишечнике и почках, глаукомы, катаракты, нарушения продукции слюны, недостаточного потоотделения и так далее.

АКВАПОРИНЫ И ЦЕРЕБРАЛЬНЫЙ ОТЕК

За последнее десятилетие в области изучения патогенеза церебрального отека был достигнут значительный прогресс благодаря открытию аквапоринов и выяснению их роли в водном обмене структур головного мозга в норме и при патологии. Ранее при описании механизмов отека головного мозга речь шла, в общем, о накоплении воды вследствие нарушения проницаемости гематоэнцефалического барьера, деструкции клеточных мембран и т. д., при этом не было представления о конкретных молекулярных механизмах нарушения водного обмена. Согласно новому фундаментальному знанию, водный обмен головного мозга осуществляется при непосредственном участии аквапоринов AQP1, AQP4 и AQP9. Эти водные каналы поддерживают водный гомеостаз, пространственно организуют и обеспечивают облегченный транспорт воды между основными водными компартментами головного мозга: [1] водой крови и жидкостью паренхимы головного мозга; [2] внутриклеточной и внеклеточной жидкостью; [3] цереброспинальной жидкостью (ЦСЖ) желудочков и водой субарахноидального пространства. Основная нагрузка при этом ложится на аквапорины AQP1 и AQP4, однако их функциональная роль в физиологических и патологических условиях различна. Все аквапорины свободно переносят воду как в прямом, так и в обратном направлении в зависимости от направления вектора осмотического или гидростатического давления. От уровня их экспрессии в плазматической мембране клетки, а также от уровня их активности зависит величина водного потока. В отличие от AQP4 аквапорины AQP1 и AQP9 являются переносчиками не только воды, но и газов, а также других важных биорегуляторов и метаболитов.

AQP1 представляет собой количественно преобладающий водный канал эпителия хориоидального сплетения. Здесь он экспрессируется в апикальной мембране клеток хориоидального сплетения и играет главную роль в продуцировании ЦСЖ. Считается, что в норме в остальной части головного мозга AQP1 отсутствует или его экспрессия невысока. Вместе с тем биохимические и гистохимические исследования по идентификации AQP1 на секционном материале нормального мозга человека позволили обнаружить относительно небольшое количество AQP1 примерно в 33% микрососудов головного мозга. Интересно отметить, что в эндотелии кровеносных сосудов вне головного мозга AQP1 экспрессируется в большом количестве и определяет интенсивность гистогематического обмена воды. В целом вопрос об уровне его экспрессии в клетках эндотелия микрососудов головного мозга остается открытым. По-видимому, наличие неоднозначных данных о распределении AQP1 в тканях головного мозга связано с тем, что многие патологические состояния, начиная с гипоксии, сопровождаются активацией экспрессии этого канала в эндотелии микрососудов. Так, аквапорин AQP1 экспрессируется в большом количестве в эндотелии микрососудов астроцитомы человека и митостатических карциномах. Он обнаруживается также в эндотелии микрососудов глиобластом. Экспрессия AQP1 возрастает при опухолях хориоидального сплетения, что сопровождается повышением продуцирования ЦСЖ.

AQP4 является самым активным водным каналом. В центральной нервной системе он обнаруживается в астроцитах всех отделов головного и спинного мозга и клетках эпендимы, выстилающей желудочки. Его экспрессия избирательна, вследствие чего AQP4 локализуется лишь в определенных субклеточных структурах. В астроцитах, где отмечается высокополяризованное субклеточное распределение AQP4, он сосредоточен в оконечных ножках астроцитов и базолатеральных областях плазматической мембраны ограничивающей глии, т. е. на поверхностях разделов кровь-паренхима или ЦСЖ-паренхима головного мозга. Обычно этот аквапорин организован в так называемые ортогональные структуры. Концевые отростки ножек астроцитов, где сосредоточен AQP4, находятся в тесном контакте с мозговыми микрососудам, а также с синапсами. Именно AQP4 в концевых отростках астроглиальных клеток определяет проницаемость к воде гематоэнцефалического барьера.



читайте также пост: Нейроваскулярная единица (на laesus-de-liro.livejournal.com) [читать]



AQP4 обеспечивает быстрое локальное перемещение воды из периваскулярного пространства (вследствие увеличения уровня экспрессии AQP4), что лежит в основе механизма контроля как собственно объема периваскулярного пространства, так и регуляции скорости церебральной перфузии (например, при астроцитоме уровни экспрессии AQP4 в перитуморозной области, по данным магнитнорезонансной томографии [МРТ], коррелируют с зоной распространения отека). Наличие коррелятивных взаимоотношений между экспрессией AQP4 и выраженностью отека установлено также при ишемии, травме головного мозга и субарахноидальных кровоизлияниях. Важная роль AQP4 в патогенезе церебрального отека была экспериментально обоснована и однозначно доказана многочисленными исследованиями. При этом AQP4 выполняет бимодальную функцию в патогенезе церебрального отека, и его конкретная роль зависит от того, какой отек преобладает - вазогенный или цитотоксический. При вазогенном отеке процесс реабсорбции жидкости может быть ускорен путем повышения уровня экспрессии AQP4, а развитие цитотоксического отека на ранних стадиях ишемии может быть предотвращено путем понижения активности этого аквапорина.

Обратите внимание! Следует помнить о том, что высокоспецифические аутоантитела к AQP4 (NMO-IgG) вызывают демиелинизирующие поражения ЦНС, при которых клинически наблюдается преимущественное поражение зрительных нервов и/или спинного мозга («спектр оптикомиелит-ассоциированных расстройств» - neuromyelitis optica spectrum disorders, или NMOSD). Также AQP4 учавствует в функционировании глимфатической система головного мозга.


Читайте также:

пост «Спектр оптикомиелит-ассоциированных расстройств» (на laesus-de-liro.livejournal.com) [читать];

статью «Глимфатическая система головного мозга: функциональная анатомия и клинические перспек-тивы» Николенко В.Н., Оганесян М.В., Яхно Н.Н., Орлов Е.А., Порубаева Э.Э., Попова Е.Ю.; ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» МЗ РФ, Москва; ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва (журнал «Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика» №4, 2018) [читать]



Роль AQP9, который экспрессируется в астроцитах и катехоламинэргических нейронах, не ограничивается только функцией транспорта воды. Этот аквапорин принимает участие в энергетическом обмене головного мозга, обеспечивая перенос лактата, глицерина и других энергетических субстратов. Следует отметить, что экспрессия AQP9 зависит от концентрации инсулина. При ишемии уровень экспрессии этого аквапорина повышается, и имеются указания на то, что AQP9 может принимать участие в утилизации лактата, накапливающегося при ишемии головного мозга. В отличие от AQP4, AQP9 не отводится основная роль в патогенезе отека.


Подробнее об аквапоринах и церебральном отеке в следующих источниках:

статья «Церебральный отек и современные направления его лечения» Э.П. Титовец, А.Ф. Смеянович; Республиканский научно-практический центр неврологии и нейрохирургии, Минск, Беларусь (журнал «Вестник национальной академии наук Белоруссии» №1, 2011) [читать];

статья «Клиническая патофизиология отека головного мозга (часть 1)» А.А. Задворнов, А.В. Голомидов, Е.В. Григорьев; ГАУЗ КО «Областная детская клиническая больница», г. Кемерово; ФГБУ «НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», г. Кемерово (журнал «Вестник анестезиологии и реаниматологии» №3, 2017) [читать];

статья «Клиническая патофизиология отека головного мозга (часть 2)» А.А. Задворнов, А.В. Голомидов, Е.В. Григорьев; ГАУЗ КО «Областная детская клиническая больница», г. Кемерово; ФГБУ «НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», г. Кемерово (журнал «Вестник анестезиологии и реаниматологии» №4, 2017) [читать];

[для подписчиков журнала «Вестник национальной академии наук Белоруссии»] статья «Коррекция нарушений церебрального водного обмена» Э.П. Титовец, А.Ф. Смеянович, П.В. Козич; Республиканский научно-практический центр неврологии и нейрохирургии, Минск, Беларусь (журнал «Вестник национальной академии наук Белоруссии» №1, 2019) [перейти]


© Laesus De Liro


Синдром anti-MOG

Демиелинизирующие заболевания (ДЗ) центральной нервной системы - это гетерогенная группа болезней, которая характеризуется разрушением миелиновой оболочки (демиелинизацией) нервных волокон головного и спинного мозга. В настоящий момент ДЗ рассматриваются как аутоиммунные заболевания, преимущественно опосредованные Т-клетками, однако в последнее время появляются новые данные и о роли гуморального ответа, опосредованного аутоантителами к антигенам ЦНС. Наиболее хорошо изучены антитела к антигенам миелина - белково-липидной оболочки аксонов нейронов. Определение в крови аутоантител к антигенам миелина может использоваться для диагностики, оценки прогноза и контроля лечения рассеянного склероза (РС) и других демиелинизирующих заболеваний ЦНС.

По мере понимания патогенеза ДЗ стало очевидным, что они представляют собой совокупность различных патологических процессов, нередко пересекающихся. Примером могут служить ДЗ, которые проявляются оптическим невритом и/или миелитом - [1] оптикоспинальная форма РС и [2] оптиконевромиелит [ОНМ] (оптикомиелит, болезнь Девика), который, впрочем, в последние годы рассматривают в структуре «расстройств из спектра оптиконевромиелита» (neuromyelitis optica spectrum disorders, NMOSD).



читайте также пост: Диагностические критерии рассеянного склероза (на laesus-de-liro.livejournal.com) [читать]



читайте также пост: Спектр оптикомиелит-ассоциированных расстройств (на laesus-de-liro.livejournal.com) [читать]



ОНМ - идиопатическое аутоиммунное заболевание нервной системы, характеризующееся сочетанием поперечного миелита и оптического неврита. ОНМ - единственное демиелинизирующее заболевание с установленным молекулярным биомаркером: специфические антитела, названные NMO-IgG (NMO - neuromyelitis optica, IgG - иммуноглобулин G), мишенью для которых является белок аквапорин-4 (AQP4). В основе патогенеза ОНМ лежит аутоиммунный процесс, начинающийся на периферии с продукции NMO-IgG - антител к AQP4 с их последующим проникновением через гемато-энцефалический барьер и связыванием на поверхности мембран ножек астроцитов с AQP4. Образование комплекса антиген-антитело способствует активации системы комплемента и продукции провоспалительных цитокинов. Развитие воспалительной реакции и нарушение механизмов транспорта воды приводят к демиелинизации, некрозу олигодендроцитов и нейронов, гиалинозу капилляров, формированию полостей в белом и сером веществе спинного мозга.

У пациентов с оптическим невритом и/или миелитом, не имеющих антител к AQP4 (а также у лиц с другими клиническими проявлениями ДЗ [см. далее]), причиной болезни может быть наличие антител к миелиновому гликопротеину олигодендроцитов (myelin oligodendrocyte glycoprotein, MOG), что может фенотипически проявляться рядом состояний, включая острый рассеянный энцефаломиелит (ОРЭМ), оптический неврит, миелит, в том числе и тяжелый поперечный миелит с выраженным продольным поражением спинного мозга, захватывающим несколько спинномозговых сегментов (Longitudinally Extensive Transverse Myelitis, LETM), и энцефалит. Так, в крупном исследовании S. Mariotto и соавт. (2017) из 425 пациентов с ДЗ антитела к MOG были выявлены у 22. В России изучение проблемы anti-MOG сдерживалось тем, что ни одна крупная лаборатория не выполняла определение данных антител на рутинной основе и только в последнее время появилась возможность их исследования в Научном центре неврологии у лиц старше 18 лет методом ELISA типа Sandwich с использованием наборов реагентов CloudClone Corp (США).



читайте также пост: Острый рассеянный энцефаломиелит (на laesus-de-liro.livejournal.com) [читать]



читайте также пост: Оптический неврит (на laesus-de-liro.livejournal.com) [читать]



Запомните! Выявление синдрома anti-MOG имеет существенное клиническое значение хотя бы потому, что ряд препаратов, изменяющих течение РС, могут быть неэффективны или даже усугублять тяжесть клинических симптомов у больных с оптическим невритом и/или миелитом, среди которых могут оказаться больные с anti-MOG. Синдром anti-MOG следует подозревать у пациентов с клинической картиной оптического неврита и/или миелита и отрицательным результатом анализа на наличие антител к AQP4.



читайте также пост: Рассеянный склероз - лечение (на laesus-de-liro.livejournal.com) [читать]



Первой линией лечения синдрома [anti-MOG] является пульс-терапия внутривенным метилпреднизолоном, однако со временем эффективность таких курсов может снижаться. Дополнением или альтернативой могут служить внутривенный человеческий иммуноглобулин или плазмаферез. При рецидивирующем течении или медленном восстановлении пациентов должна быть рассмотрена терапия второй линии, включающая микрофенолата мофетил или азатиоприн, и третьей линии - ритуксимаб. Следует, впрочем, подчеркнуть, что в настоящее время не до конца разработаны не только схема терапии, но и алгоритм диагностики и даже таксономическое положение данного синдрома в классификации демиелинизирующих заболеваний. Очевидно, что для решения этих вопросов необходимы дальнейшие исследования.


Подробнее о MOG и синдроме anti-MOG в следующих источниках:

статья «Миелин-олигодендроглиоцитарный гликопротеин (MOG): строение, функции, роль в патогенез демиелинизирующих расстройств» В.П. Чехонин, А.В. Семенова, О.И. Турина, Т.Б. Дмитриева; Лаборатория иммунохимии Государственного Научного Центр социальной и судебной психиатрии им. В.П. Сербского, Москва (журнал «Биомедицинская химия» №5, 2003) [читать];

статья «Синдром anti-MOG: описание двух случаев» Котов А.С., ГБУЗ МО «Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского», Москва (журнал «Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика» №1, 2019) [читать];

статья «Диагностическое значение антител к белкам миелина при демиелинизирующих заболеваниях центральной нервной системы» О.А. Толпеева, М.Н. Захарова; ФГБНУ «Научный центр неврологии», Москва (журнал «Нейрохимия» №2, 2017) [читать]


© Laesus De Liro


Островок (островковая доля)

единственная доля мозга, не имеющая выхода на его поверхность.

Островковая доля (островок, инсула, или островок Рейля) (далее ОД) - расположена в глубине латеральной (сильвиевой) борозды, скрыта сверху и снизу частями лобной, теменной и височной долей, которые образуют соответственно три покрышки (оperculum), соприкасающиеся поверхности которых в свою очередь формируют глубокую часть сильвиевой борозды (щели) [ОД мозга названа «островком Рейля» в честь знаменитого немецкого анатома, физиолога и психиатра Иоганна Христиана Рейля (Johann Christian Reil, 1759 - 1813), который в 1809 г. написал исчерпывающую монографию об этой «скрытой порции церебральной коры» и назвал ее «die Insel» - островок].

Если удалить покрышки [лобной, височной и теменной долей] мозга, то ОД предстанет в форме перевернутой пирамиды с основанием, обращенным к лобной доле. Периметр ОД ограничен периинсулярными бороздами: верхней, передней и нижней, которые отделяют ОД от окружающих ее покрышек мозга. Центральная борозда ОД делит ее поверхность на две части: большую (переднюю) и меньшую (заднюю). Передняя состоит из трех отдельных коротких извилин (передняя, средняя, задняя), а также из не всегда встречающихся добавочной и поперечной извилин. Задняя часть доли состоит из двух длинных извилин: передней и задней. Все извилины сходятся к верхушке ОД, которая представляет наиболее выступающую часть островковой доли. Также выделяют порог ОД (limen) - слегка поднимающийся, дугообразный край, расположенный в месте соединения сфеноидального (клиновидного) и оперкулярного сегментов сильвиевой щели. Под центральной частью ОД в латерально-медиальном направлении расположены: крайняя капсула, ограда, наружная капсула, скорлупа, бледный шар и внутренняя капсула:



[извилины островка (макропрепарат с пояснениями)]

На латеральной поверхности ОД лежит сегмент М2 средней мозговой артерии, от которой отходят перфорирующие сосуды, кровоснабжающие ОД. Согласно исследованию U. Türe и соавт. (2000), приблизительно 85 - 90% инсулярных артерий короткие и кровоснабжают только кору островковой доли и крайнюю капсулу, 10% артерий средней длины и доходят до ограды и наружной капсулы и только 3 - 5% длинные, кровоснабжающие лучистый венец. Под передненижней частью ОД расположен сегмент М1 средней мозговой артерии, от которого отходят латеральные лентикулостриарные артерии, кровоснабжающие базальные ганглии и внутреннюю капсулу.




Обратите внимание! ОД не сразу получила признание как полноценная доля мозга. На I Международном съезде анатомов, состоявшемся в 1888 г. в Базеле, в мозге выделяли четыре доли: лобную, теменную, затылочную и височную, а островок рассматривался как отдельное образование, но не как доля. Только после X Международного съезда анатомов (Токио, 1975) островок был определен как пятая доля головного мозга.

ОД относится к паралимбической системе - части центральной нервной системы, которая служит связующим звеном между лимбической системой (аллокортексом) и большими полушариями (неокортексом), и представлена мезокортексом, т.е. имеет от 3 до 5 слоев нейронов.

Функция ОД долгое время была предметом острых споров среди исследователей. И даже сегодня нет единого мнения по этому вопросу. Например, клинические случаи ишемических инфарктов, локализованных только в ОД, проявляются разнообразными симптомами в зависимости от места и распространения патологического процесса. C. Cereda и соавт. (2002) выделяют 5 основных симптомокомплексов поражения коры ОД мозга: [1] сомато-сенсорный дефицит (инфаркт в задней доле правого или левого островка), [2] расстройство чувства вкуса (задняя доля левого островка), [3] вестибулярный синдром (задняя доля правого или левого островка), [4] сердечно-сосудистые нарушения (инфаркт в задней доле правого островка), [5] нейро-психологические проявления (ишемическое поражение задних отделов правого или левого островка).

Интересные результаты получены A. Afif и соавт. (2010) при исследовании 25 пациентов с фармакорезистентной эпилепсией, которым были стереотаксически имплантированы электроды в ОД … В результате прямой стимуляции авторы получили следующее число ответов: нарушение речи (неспособность говорить или снижение интенсивности голоса) - 8, болевые ощущения (боль в краниофациальной области, или колющая боль в контралатеральной половине тела) - 8, соматосенсорные проявления (парестезии и ощущение жара) - 11, моторные ответы - 11, ротоглоточные проявления (чувство сжатия в гортани и удушения) - 8, слуховые феномены (звон, гул) - 3, нейровегетативные ответы (панические атаки, покраснение лица, головокружение, тошнота, неприятные ощущения в эпигастральной области, чувство жара) - 20.

Таким образом, ОД участвует в процессе обработки сенсорных импульсов (обонятельных и вкусовых), контроле вегетативных функций (симпатический контроль сердечно-сосудистой системы), эмоций и поведенческих реакций, а также в произвольном глотании и процессе модуляции речи. ОД, возможно, является частью нейрональной системы, связывающей супрамаргинальную (надкраевую) извилину (расположена над задним отделом Сильвиевой борозды) и зону Брока, и может участвовать (наряду с премоторной корой) в фонетическом планировании речи.

ОД и ее роль в регуляции вегетативных функций. Цитоархитектоника ОД представлена тремя разными видами шестислойной коры. В ростровентральной части находится агранулярная кора (АК), в каудальной - гранулярная (ГК), между ними лежит промежуточная дисгранулярная зона (ДК) с редкими гранулярными клетками. Наиболее тесные связи ОД имеет с корой полушарий, базальными ядрами, лимбической системой и таламусом. Вентральные участки передней части ОД связаны с орбитофронтальной корой и покрышечной частью лобной доли, а также прегрушевидной обонятельной и энторинальной корой. Задняя часть ОД имеет висцеротопическую организацию (показано на примере барорецепторной информации) и непосредственно связана со вспомогательной моторной, первичной и вторичной соматосенсорной, первичной и вторичной слуховой корой, нижней теменной долькой, а также ретроинсулярной областью. ОД реципрокно связана с височной корой и поясной извилиной. Имеются ее связи с таламусом и амигдалой, лимбической системой. Эфферентные проекции островка заканчиваются в чечевицеобразном и хвостовом ядрах, скорлупе. АК связана с вентральным стриатумом, что является частью системы, связывающей пищевое поведение с системой эмоционального «вознаграждения» и памятью. ГК имеет связи с дорсолатеральным стриатумом, являясь частью соматосенсомоторной интегрирующей области. Существуют прямые связи ОД с ретикулярной формацией и вегетативными ядрами, включая ядра шва, вентральной покрышечной области и околоводопроводного серого вещества, ядро одиночного пути. В экспериментальных исследованиях показано, что электрическая стимуляция барабанной струны приводит к активации передней части островка, в то же время импульсы от языкоглоточного и блуждающего нервов поступают в заднюю часть островка. Таким образом, островок активно участвует в обработке сигналов, поступающих от внутренних органов, вкусовых рецепторов, а также структур, обеспечивающих вестибулярные реакции. Он функционирует как вторичная моторная кора, обеспечивая когнитивную деятельность и эмоциональное поведение, их вегетативное сопровождение. Инфаркты головного мозга, затрагивающие островок, сопровождаются повышением концентрации катехоламинов (КА) в крови, активируя глюконеогенез печени, вызывая повышение АД и ЧСС, увеличивая сердечный выброс. Таким образом, ОНМК может приводить к снижению эфферентных влияний коры и растормаживанию вегетативных структур, участвующих в обеспечении сердечно-сосудистой деятельности. Установлено, что левая ОД контролирует парасимпатическую регуляцию, а правая - симпатическую. Это подтверждается при введении амитала во внутреннюю сонную артерию каждого полушария с развитием вегетативных эффектов противоположной стороны. Имеются данные о специализации внутри одной ОД - стимуляция передней части ДК и ГК приводит к развитию тахикардии и росту АД, в то время как стимуляция каудальной части ГК - к обратному эффекту. При этом воздействие на ростральные отделы сопровождается выбросом норадреналина (но не адреналина), а стимуляция каудальных отделов изменений в концентрации КА не дает. Что касается эмоциональной сферы, то отрицательные эмоции больше связаны с функциями правого полушария, а позитивные - левого. Современный уровень научных знаний не может в полной мере объяснить подобные механизмы латерализации. В экспериментах на крысах стимуляция заднерострального отдела левой ОД вызывала удлинение интервала QT, депрессию сегмента ST, брадикардию, полную поперечную блокаду с асистолией. При стимуляции задней части коры правой ОД были зафиксированы подъем АД, увеличение ЧСС без повышения чувствительности барорецепторов, что говорит об общем повышении активности симпатической нервной системы. Клинические исследования показали, что стимуляция передней части каудального сегмента ОД слева во время эпилептического приступа увеличивала брадикардию, в то время как справа - ассоциировалась с повышением ЧСС и диастолического АД. Показано, что ОНМК в правой гемисфере приводят к снижению вариабельности сердечного ритма и повышению уровня ночного АД по сравнению с левой. При этом также наблюдаются более выраженные повышения уровня норадреналина плазмы крови, пролонгации интервала QT и более стойкие нарушения сердечного ритма.

Таким образом, ОД, как и другие надсегментарные вегетативные структуры, осуществляет интегративные функции, обеспечивает взаимодействие таких специализированных систем мозга, как моторные, сенсорные, вегетативные, при организации целесообразной адаптивной деятельности, регулирует сложные поведенческие акты, мнестические процессы. Кроме того, она, регулируя вегетативно-висцеральные функции, при повреждениях вызывает нарушения прежде всего сердечно-сосудистой деятельности, поведенческих актов, связанных с пищевым поведением и эмоциональной сферой.

Инсулярная эпилепсия (особенности инсулярных припадков [J. Isnard et al., 2004]). [1] Первой особенностью инсулярных припадков является сохранение сознания и контакта с окружающим миром, тем самым инсулярные припадки относятся к простым парциальным припадкам по классификации ILAE. [2] Большинство пациентов описывают дискомфортное ощущение в горле с распространением в шею и руку. Интенсивность этих ощущений разная у каждого пациента, начиная от простых дискомфортных ощущений сжатия в горле до ощущения удушья. Эти симптомы могут быть как отдельными, так и ассоциированными с дискомфортными ощущениями тяжести в ретростернальной и абдоминальной области. [3] Все пациенты описывают тепловые или электрические парестезии в ограниченной периоральной или в более широкой зоне (лицо, плечо, рука, туловище, нога) без медленного джексоновского соматосенсорного марша, всегда на контралатеральной стороне от стимулированной ОД. Только у одного пациента были зарегистрированы соматосенсорные симптомы с распространением по обеим нижним конечностям. Такие пароксизмы обычно бывают при супрасильвиевых оперкулярных припадках и при таких приступах, которые развиваются из вторичной сенсорной коры. [4] Иногда бывают нарушения речи в виде дизартрии с постепенным развитием немоты продолжительностью до минуты. [5] Примерно в 50% случаев в конце припадка возникают на контралатеральной стороне моторные пароксизмы (тонические спазмы лица и руки или повороты головы и глазных яблок, генерализированная дистония).


Подробнее об ОД в следующих источниках:

статья «Островковая доля. Эмбриогенез, топографическая анатомия, структурно-функциональная организация, хирургическая микроанатомия (обзор литературы)» Р.Г. Хачатрян; ФБГУ «СЗФМИЦ» имени В.А. Алмазова, Санкт-Петербург (журнал «Нейро-хирургия и неврология детского возраста» №4, 2016) [читать];

статья «Хирургическая анатомия островковой области» А.Е. Быканов, Д.И. Пицхелаури, Г.Ф. Добровольский, М.А. Шкарубо; ФГБНУ «НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко», Москва (журнал «Вопросы нейрохирургии» №4, 2015) [читать] или [читать];

статья «Современное состояние проблемы хирургического лечения глиальных опухолей островковой доли мозга» Д.И. Пицхелаури, А.Е. Быканов, В.Ю. Жуков, И.А. Качков, С.Б. Буклина, А.С. Тоноян; ФГБНУ «НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» РАН, Москва; ГБУЗ МО «Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского», Москва (журнал «Вопросы нейрохирургии» №2, 2015) [читать] или [читать];

статья «Роль вегетативной нервной системы в развитии цереброкардиальных нарушений» Н.Ю. Басанцова, Л.М. Тибекина, А.Н. Шишкин; ФГБОУ «Санкт-Петербургский государственный университет», Санкт-Петербург (Журнал неврологии и психиатрии, №11, 2017) [читать];

статья «Инсулярная эпилепсия (обзор литературы)» Р.Г. Хачатрян, ФБГУ СЗФМИЦ им. В.А. Алмазова, Санкт-Петербург (журнал «Нейрохирургия и неврология детского возраста» №2, 2017) [читать];

статья «Островок: недооцененная область мозга в клинической неврологии, психиатрии и неврологии» Ho Namkung, Sun-Hong Kim, Akira Sawa (Trends in neurosciences, Apr 01, 2017) перевод: Cornu Ammonis (на сайте medach.pro) [читать]



о роли ОД в регуляции мочеиспускания в статье «Патогенез нарушений мочеиспускания и эрекции у пациентов с сосудистыми заболеваниями головного мозга» Шварц П.Г., Дутов В.В., Кадыков А.С., Шельдешев С.В., Бершадский А.В.; ФГБНУ «Научный центр неврологии», Москва; ГБУЗ МО Московский Областной Научно-исследовательский Клинический Институт им. Владимирского М.Ф., Москва; ГБУЗ Городская поликлиника №195 ДЗМ, Москва; МАУЗ Центральная городская больница №3, Екатеринбург (журнал «Вестник урологии» №1, 2016) [читать]


© Laesus De Liro


Коннектом и коннектопатии (коннектомопатии)



В последние годы нейрофизиологи увлеченно работают над амбициозным проектом - «расшифровка» коннектома - анализ сетевой структуры [изучения связей между различными участками] головного мозга.

Наряду с проверкой гипотезы о том, что индивидуальность человека определяется его коннектомом с точки зрения коннектомики активно проводится оценка различных неврологических заболеваний (коннектопатий), включая инсульт, черепно-мозговую травму, болезни Альцгеймера или Паркинсона. Использование техники мультимодального нейроимиджинга позволило выявить у пациентов нарушения структурных и функциональных связей (патологические изменения в мозге редко ограничиваются единичным локусом; как правило, распространяясь по аксональным связям, они оказывают влияние и на другие регионы мозга; паттерны такого распространения патологических изменений обусловлены исключительно сложной, но в высшей степени организованной цитоархитектоникой мозга, лежащей в основе коннектома).



Коннектомом - [по аналогии с геномом, совокупностью генетической информации в клетке] это полная карта анатомических и функциональных [межнейрональных] связей нервной системы организма, в т.ч. с учетом глии, которая в значительной степени определяет и регулирует эти связи на разных уровнях, в частности на уровне субклеточных доменов синаптических взаимодействий (наряду с сетевым уровнем правильное понимание эффективности связей мозга человека на синаптическом уровне - ключевой фактор для представления о том, как функционирует мозг). Коннектомика - область нейронаук, предметом изучения которой является коннектом.

Стоит отметить, что коннектом - это динамическая структура, т.е. он включает в себя как структурные связи (представленные, например, белым веществом головного мозга), так и функциональные сети, организующиеся в рамках выполнения определенной задачи или спонтанно в покое, при этом и те и другие подвержены изменениям. Большой научно-практический интерес представляют собой функциональные сети, обладающие малой вариативностью внутри популяции. К ним относятся, например, т.н. сети покоя - RSNs (resting state networks), включая сеть по умолчанию – DMN (default mode network). Активность данных сетей у человека в состоянии расслабленного бодрствования или в промежутках между выполнением заданий можно зарегистрировать с помощью функциональной МРТ, ЭЭГ и магнитоэнцефалографии.

Обратите внимание! Коннектом человека должен обеспечить детальное картирование связей мозга, принципиально важное для понимания функционирования мозга как в норме, так и при патологии. При этом необходимо ассоциировать нейронные сети и динамику их изменений с функцией.

На сегодняшний день коннектом человека, включающий в себя ≈100 миллиардов нервных клеток и в ≈ 10 000 раз больше соединений, не расшифрован. Однако имеется ограниченный пока пул исследований, посвященных изучению определенных сетей внутри коннектома человека в норме и при патологии (например, при болезни Альцгеймера, шизофрении, инсульте и т.д.). В перспективе практическая ценность таких исследований заключается в разработке принципиально новых диагностических и прогностических методов, не говоря о значимости для фундаментальной науки.

Таким образом, важна концепция функциональной значимости не столько тех или иных церебральных структур, сколько их связей. Весьма показательно выглядят результаты сравнительного анализа объема белого вещества головного мозга [обеспечивающего связь с некоторыми участками головного мозга] у животных и человека. У таких мелких млекопитающих, как, например, мышь, он составляет 11% от общего объема головного мозга, у макак - 27%, у шимпанзе - 40%, у человека - 41%. Причем в эволюционном плане при увеличении объема головного мозга происходит увеличение объема белого вещества и объема серого вещества, однако степень этого увеличения для белого вещества носит более значительный характер (увеличение объема белого вещества - в кубической зависимости, серого - лишь в квадратной).



Происхождение и употребление термина «коннектом» берет начало в 2005 году, когда Олаф Спорнс в Университете Индианы и Патрик Хагманн из университетской больницы Лозанны независимо друг от друга предложили термин «коннектом» для обозначения схемы нейронных связей в мозге. Этот термин не случайно созвучен (как было указано выше) понятию «геном» - так авторы хотели подчеркнуть параллель между генетическим кодом, определяющим биологическую уникальность индивидуума, и коннектомом, характеризующим особенности личности. В 2009 году Национальный институт здоровья США запустил специальный проект - «Коннектом человека», в котором сегодня участвуют уже ученые многих стран (многоцентровая международная Программа по созданию коннектома человека [англ.: Human Connectome Project, www.humanconnectome.org]). Sebastian Seung, известный американский ученый, профессор компьютерной нейробиологии Массачусетского технологического института, рассказывает о самых последних результатах, полученных на пути изучения коннектома человека, и о том, зачем нам это все нужно:


Sebastian_Seung

смотреть выступление Sebastian Seung (Я - это мой коннектом) [источник: www.ted.com];



перейти на сайт www.humanconnectome.org


коннектом_схема


Нейронные сети, формирующие коннектом, определяются несколькими нижележащими сетевыми уровнями, при этом именно состояние и взаимодействие этих уровней обусловливает состояние и функционирование коннектома, а также его динамические изменения. Клеточный уровень определяется числом, локализацией и составом глиальных клеток и их взаимодействием с нейронами. Кроме того, основываясь на понятии нейроваскулярной единицы, нельзя исключить влияния сосудистого компонента на состояние нервных сетей. Иными словами, все клеточные элементы мозга вносят свой вклад в состояние коннектома - связей между нейронами. Число нейронов регулируется процессами гибели нейронов (естественными в норме и патологически усиленными при нейродегенеративных заболеваниях) и нейроногенеза (пролиферации нейрональных предшественников, дифференцировки в нейроны, миграции к участкам встраивания в нейронные сети и собственно встраиванием в сети и функционированием в их составе). Состояние нейронов и их возможность функционировать в составе сети критически определяется состоянием синапсов, обеспечивающих синаптическую пластичность. Синаптическая пластичность, формально оцениваемая на субклеточном уровне, неотделима как от клеточного, так и от молекулярного уровней. Функционирование клеточного и субклеточного уровней основано на комплексе локальных молекулярных событий, происходящих в мозге. Наиболее значимые для работы коннектома молекулярные системы формируют локальные сети, которые на уровне целого мозга формируют глобальные мозговые молекулярные сети. Примером являются медиаторные системы, сети которых в мозге определяются топографическим распространением и локализацией нейронов соответствующей эргичности в составе нейронных сетей. В качестве важных для развития церебральных патологий и коморбидностей молекулярных систем можно привести систему провоспалительных и противовоспалительных медиаторов (про- и антивоспалительных цитокинов и их рецепторов) и систему нейротрофических факторов (в том числе белков семейства нейротрофинов и их рецепторов). Сложность понимания формирования сетей на разных уровнях и оценки взаимовлияния этих уровней усугубляется тем, что между компонентами одного уровня и между разными уровнями существуют многочисленные прямые и обратные связи. Именно они способствуют гибкой регуляции всех систем, обеспечивая пластичность мозга в целом, коннектома и каждого из их компонентов.


Подробнее о коннектоме в следующих источниках:

статья «Пластичность мозга и коннектопатии: механизмы коморбидности неврологических заболеваний и депрессии» Н.В. Гуляева; ФГБНУ «Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии» РАН, Москва; ГБУЗ «Научно-практический психоневрологический центр им. З.П. Соловьева» ДЗМ, Москва (Журнал неврологии и психиатрии, №11, 2016) [читать];

статья «Особенности структурной и функциональной организации головного мозга» И.В. Дамулин, ФГБОУ ВО «Первый московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России, Москва (Журнал неврологии и психиатрии, №11, 2016) [читать];

статья «Системная психоневрология - теоретические и практические аспекты новой парадигмы» И.В. Дамулин, ФГБОУ ВО «Первый московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России, Москва (журнал «Неврологический вестник» №3, 2017) [читать];

статья «Системная психоневрология: перенесённый инсульт и факторы, влияющие на восстановление» Дамулин И.В., ФГАОУ ВО «Первый МГМУ им. И.М. Сеченова» МЗ РФ, Москва (Неврологический журнал, №5, 2017) [читать];

статья «Коннектомика: нейрофизиология, достижения и перспективы» Н.Н. Лебедева, Л.А. Майорова, Е.Д. Каримова, Е.А. Казимирова; ФГБНУ «Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН», Москва (журнал «Успехи физиоло-гических наук» №3, 2015) [читать];

статья «Функциональный коннектом: сети покоя (resting state networks) при некоторых неврологических и психиатрических состояниях» Н.Н. Лебедева, Л.А. Майорова, И.С. Самотаева; ФГБНУ «Институт высшей нервной деятельности и нейро-физиологии» РАН, Москва; ГБУЗ «Научно-практический центр психоневрологии» ДЗМ, Москва (журнал «Успехи физиоло-гических наук» №3, 2017) [читать]



ознакомительного фрагмент книги «Коннектом. Как мозг делает нас тем, что мы есть» Себастьян Сеунг, изд. «Лаборатория знаний», 2012 [читать]


© Laesus De Liro


Ламинопатии



Введение. Впоследние годы в связи с успехами молекулярной генетики, приведшими к картированию и идентификации генов значительного числа моногенных наследственных заболеваний, стали возникать трудности в создании их классификационной структуры. Например, мутации в одном и том же гене могут привести как к проявлению различных по тяжести клинических форм одного заболевания (аллельная гетерогенность), так и к возникновению различных по клиническим проявлениям нозологических форм (так называемые «аллельные серии»). Одной из групп заболеваний, составляющих аллельные серии, являются ламинопатии. Они обусловлены мутациями в гене LMNA, приводящими к изменению структуры и функции белка ламина А/С (ламинопатии - заболевания, развивающиеся в результате мутаций в генах белков ядерной ламины – см. далее).



Известно, что оболочка клеточных ядер включает три основных компонента (см. рисунок): [1] наружную мембрану, [2] внутреннюю мембрану и [3] лежащую под ней тонкую ядерную пластинку – ядерную ламину (пластинка: лат. - lamina), образованную белковыми комплексами, в состав которых входят различные группы ламинов (ламиновые белки – см. далее). Нити ламинов образуют параллельные сверхскрученные димеры, которые, полимеризуясь, формируют волокнистую сеть на нуклеплазматической стороне внутренней ядерной мембраны, являясь якорем для мультипротеиновых комплексов как внутренней, так и внешней ядерной мембраны (обратите внимание: ламины относятся к 5 классу промежуточных филаментов, присутствующих во всех эукариотических клетках, т.е. во всех клетках имеющих оформленное ядро).




Таким образом, ламины - это структурные белки (имеют массу 60 - 89 кДа), компоненты ядерной ламины (nuclear lamina) - белковой сети, которая лежит под внутренней мембраной ядра и определяет его размер и форму (т.е. участвует в механическом сцеплении и взаимодействии белков нуклеоскелета и цитоскелета). Ядерная ламина обеспечивает прочность ядерной оболочки и организацию ядерных пор, противостоит силам деформации и защищает хроматин от физических повреждений. Как показывают исследования последних лет, наряду с выполнением структурной функции, ламины принимают участие в контроле репликации ДНК, организации хроматина и в регуляции генной экспрессии, процессинга и апоптоза.

Как было указано выше, ядерная ламина состоит из ламиновых белков - четырех: A, B1, B2 и C. Ламины В1, В2 (их также называют ламинами В-типа) кодируются двумя генами, LMNB1 и LMNB2 (локализованных в хромосомах 5q23 и 19q13 соответственно) и синтезируются во всех клетках многоклеточных животных. Ламины А и С (так называемые ламины А-типа [или ламин А/С]) являются продуктами альтернативного сплайсинга одного гена LMNA (локализованного в первой хромосоме 1q21.2-q21.3 и состоящего из 12 экзонов) и обнаруживаются в сравнимых количествах в дифференцированных тканях всех позвоночных, в т.ч. человека.



читайте также пост: Номенклатура хромосом человека (на laesus-de-liro.livejournal.com) [читать]



Обратите внимание! Исследования последних лет дают основание считать ламины одними из основных белков, обеспечивающих синхронность протекания распада и восстановления ядерной мембраны в процессе клеточного деления. Показано, что в профазе клеточного деления происходит фосфорилирование ламинов, приводящее к их распаду, что является сигналом к разрушению ядерной оболочки. В противоположность этому в телофазе происходит дефосфорилирование ламинов, приводящее к их агрегации. Считается, что процесс реполяризации ламинов стимулирует восстановление ядерной оболочки. В пользу этого свидетельствуют данные о том, что в профазе клеточного цикла сохраняется связь ламинов с фрагментами распавшейся ядерной мембраны и они являются своеобразной «меткой» для фрагментов ядерной оболочки при ее восстановлении.

Таким образом, основными функциями ламинов являются: [1] 1лючевая роль в поддержании формы и целостности ядерной оболочки; [2] организация хроматина и распределение ядерных пор; [3] пространственная организация процессов репликации и транскрипции ДНК, митотических событий и апоптоза; [4] участие в различных сигнальных путях; [5] организация генома.

Мутации гена LMNA ответственны за развитие более десятка заболеваний, именуемых ламинопатиями, затрагивающих различные ткани как изолированно (скелетные мышцы и миокард, жировую ткань, периферические нервы), так и системно (синдром преждевременного старения). Отмечаются также и перекрывающиеся фенотипы. Наряду с широкой клинической вариабельностью, также характерна выраженная генетическая гетерогенность.

Обратите внимание! К настоящему времени показано, что мутации в гене LMNA (кодирующего ламины А-типа [ламин А/С]) являются этиологическим фактором 11 (!) самостоятельных нозологических форм, входящих в состав пяти групп наследственных болезней – прогрессирующих мышечных дистрофий, дилятационных кардиомиопатий, липодистрофий, наследственных моторно-сенсорных нейропатий и синдромов преждевременного старения. Наиболее часто мутации в гене LMNA приводят к поражению скелетных мышц, миокарда и жировой ткани, значительно реже они являются этиологическим фактором прогероидных синдромов, наследственных нейропатий и летальной рестриктивной дермопатии. При этом, вышеуказанные синдромы могут вызываться мутациями как в генах собственно ламинов, так и в генах белков-партнеров (SREBP1, эмерины) и ферментов, участвующих в процессинге ламинов.


примечание: МД ЭД - мышечная дистрофия Эмери-Дрейфусса; КП МД - конечностно-поясная мышечная дистрофия; МД - мышечная дистрофия; ДКМП - дилатационная кардиомиопатия; КМП - кардиомиопатия; АД - аутосомно-доминантное наследование; АР - аутосомно-рецессивное наследование


Точный механизм развития ламин-ассоциированных заболеваний до сих пор еще детально не изучен. Доминируют две основные гипотезы, объясняющие наблюдаемые патологические фенотипы: структурная гипотеза и гипотеза «генной экспрессии». Согласно первой, недостаток ламинов или некорректная сборка мутантных ламиновых белков приводит к снижению прочности ядерной ламины и повышению уязвимости ядра и клетки в целом. Прежде всего при этом страдают клетки, подвергающиеся механическому стрессу, такие как мышечные клетки и кардиомиоциты, с развитием дегенеративных изменений. Вторая гипотеза предполагает нарушение взаимосвязи между ядерной ламиной и факторами транскрипции. Недавно была сформулирована еще одна гипотеза, согласно которой мутация ламинов A/C или отсутствие ламинов А-типа могут провоцировать третий механизм патогенеза - временную декомпартментализацию (из-за нарушения целостности ядерной мембраны), приводящую к неадекватному обмену между ядерными и цитоплазматическими компонентами.


Подробнее о ламин-ассоциированных заболеваниях в следующих источниках:

статья «Клинико-генетическая характеристика наследственных ламинопатий» Е.Л. Дадали, Д.С. Билева, И.В. Угаров; Медико-генетический НЦ РАМН, Москва; Кафедра генетики медико-биологического факультета Российского государственного медицинского университета, Москва (журнал «Анналы клинической и экспериментальной неврологии» №4, 2008) [читать];

статья «Мутации гена ламина A/C (LMNA) у пацентов с дилатационной кардиомиопатией и их фенотипические проявления» Вайханская Т.Г., Сивицкая Л.Н., Даниленко Н.Г., Курушко Т.В., Давыденко О.Г.; Республиканский научно-практический центр «Кардиология», функциональная группа клинической патофизиологии кровообращения, г. Минск, Беларусь; Государственное научное учреждение «Институт генетики и цитологии», Национальная академия наук, лаборатория нехромосомной наследственности, г. Минск, Беларусь (Евразийский кардиологический журнал, №1, 2016) [читать];

диссертация на соискание ученой степени к.м.н. «Клинико-генетическое разнообразие и молекулярная диагностика мышечной дистрофии Эмери-Дрейфуса» Адян Тагуи Аветиковна, ФГБНУ «Медико-генетический научный центр», Москва, 2015 [читать];

презентация «Прогерия - Hutchinson-Gilford progeria syndrome (HGPS)» С. Кокорин, E. Подхалюзина, В. Смирнов; Семинар по молекулярной биологии; 25.12.2010 (bioinformaticsinstitute.ru) [читать];

статья «Семейная парциальная липодистрофия (синдром Dunnigan) вследствие мутации в гене LMNA: первое описание клинического случая в России» Е.Л. Соркина, М.Ф. Калашникова, Г.А. Мельниченко, А.Н. Тюльпаков; Кафедра эндокринологии лечебного факультета ГБОУ ВПО «Первый МГМУ им. И.М. Сеченова» Минздрава России, Москва; ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Минздрава России, Москва (журнал «Терапевтический архив» №3, 2015) [читать]


© Laesus De Liro


Ганглиозиды (биохимия и нейроиммунология)

Нейроиммунология как отдельная отрасль науки в последние годы развивается достаточно активно, в том числе и в нашей стране. Определенные успехи в этой области уже были достигнуты. В первую очередь это касается определения связи между антигликолипидными аутонтителами и полинейропатиями (ПНП).



Гликолипиды - (от греч. γλυκός (glykos) - сладкий и λίπος (lípos) - жир) сложные липиды, образующиеся в результате соединения липидов с углеводами. В молекулах гликолипидов есть полярные «головы» (углевод) и неполярные «хвосты» (остатки жирных кислот). Благодаря этому гликолипиды (вместе с фосфолипидами) входят в состав клеточных мембран (гликолипиды широко представлены в тканях, особенно в нервной ткани). Главной формой гликолипидов в животных тканях являются гликосфинголипиды. Наиболее сложная группа гликосфинголипидов - ганглиозиды, в состав которых входят основные олигосахаридные группы и 1 или более остатков сиаловой (N-ацетилнейраминовой) кислоты (NANA).

Среди ученых нет единогласного мнения касательно номенклатуры ганглиозидов. Но при этом часто используют классификацию, предложенную шведским ученым Л. Свеннерхольмом (L. Svennerholm). В соответствие с основными положениями классификации для характеристики каждого ганглиозида учитывается количество остатков сиаловой кислоты в составе молекулы, приходящееся на один остаток церамида (церамидом в молекуле ганглиозида именуется комплекс, состоящий из молекулы двухатомного спирта сфингозина [длинноцепочечный аминоспирт, также именуемый длинно-цепочечным основанием] и остатка насыщенной, реже - ненасыщенной, жирной кислоты). Поэтому все ганглиозиды по количеству молекул сиаловой (N-ацетилнейраминовой) кислоты подразделяются на моно-, ди-, три-, тетра-, и пента- сиалоганглиозиды.




Позднее Свеннерхольм внес ряд дополнений в сформулированную им классификацию ганглиозидов. Он предложил обозначать ганглиозиды латинской буквой G; подстрочными буквами М, D, Т, Q и Р - число молекул N-ацетилнейраминовой кислоты (М - один, D - два, Т - три, Q - четыре и Р - пять), которое входит в состав олигосахаридных цепей; цифрой 1 - основную нейтральную тетрасахаридную цепь состава «глюкоза - галактоза - N-ацетилгалактозамин - галактоза»; цифрой 2 - олигосахаридную последовательность без терминального остатка галактозы; цифрой 3 - цепь, не содержащую в своем составе терминальной галактозы и заканчивающуюся N-ацетилгалактозамином; цифрой 4 - цепь с единственным углеводом; буквами «а», «b» и «с» - число молекул N-ацетилнейраминовой кислоты (a - одна, b - две и c - три молекулы), связанных с остатками центральной галактозы. Для обозначения остатков галактозы, глюкозы, N-ацетилгалактозамина, N-ацетилнейраминовой кислоты и церамидной части ганглиозидов используются латинские буквосочетания Gal, Glc, GalNAc, NeuAc (NANA) и Cer соответственно.

подробнее в статье «Структурно-функциональная характеристика ганглиозидов» Жданкин А.Е., Ушакова Г.А.; Днепропетровский национальный университет имени Олеся Гончара (журнал «Молодий вчений» №11 (14), листопад, 2014) [читать]

За последние 30 лет получено достаточно данных, ясно показывающих специфическую корреляцию между аутоиммунными периферическими нейропатиями и антигликолипидными (антиганглиозидными) антителами.




Большинство нозологических форм аутоиммунных периферических нейропатий редко встречается в клинической практике, и закономерно, что каждый раз у практикующих врачей возникают сомнения, даже несмотря на утвержденные мировой медицинской общественностью диагностические критерии для многих из них. Детекция антител к гликолипидам (ганглиозидам) периферических нервов вслед за клиническими и нейрофизиологическими данными позволяет удостовериться в аутоиммунной природе нейропатии, подтверждение которой влечет за собой рассмотрение вопроса о назначении иммуносупрессивной терапии, потенциально способной существенно улучшить общее состояние и качество жизни пациента.

подробнее в статье «Клиническая и диагностическая роль аутоантител к ганглиозидам периферических нервов: обзор литературы и собственные данные» Н.А. Супонева, ФГБУ «Научный центр неврологии» РАМН, Москва (журнал «Нервно-мышечные болезни» №1, 2013) [читать]


© Laesus De Liro


Гематоэнцефалический барьер

[читать] (или скачать)
статью в формате PDF


Актуальность. Существование гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) является необходимым и наиболее важным условием для нормального функционирования центральной нервной системы (ЦНС), поэтому одной из ключевых задач, решение которой имеет не только фундаментальное, но и прикладное значение, является изучение механизмов функционирования ГЭБ. Известно, что физиологическая проницаемость ГЭБ уступает место патологической при различных видах патологии ЦНС (ишемия, гипоксия головного мозга, травмы и опухоли, нейродегенеративные заболевания), причем изменения проницаемости носят избирательный характер и зачастую являются причиной неэффективности фармакотерапии.



Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) - осуществляет активное взаимодействие между кровотоком и ЦНС, являясь высоко-организованной морфо-функциональной системой, локализованной на внутренней мембране сосудов головного мозга и включающей [1] церебральные эндотелиоциты и [2] комплекс поддерживающих структур: [2.1] базальную мембрану, к которой со стороны ткани мозга прилежат [2.2] перициты и [2.3] астроциты (имеются сообщения о том, что [2.4] аксоны нейронов, которые содержат вазоактивные нейротрансмиттеры и пептиды, также могут вплотную граничить с эндотелиальными клетками, однако эти взгляды разделяются не всеми исследователями). За редким исключением ГЭБ хорошо развит во всех сосудах церебрального микроциркуляторного русла диаметром менее 100 мкм. Эти сосуды, включающие в себя собственно капилляры, а также пре- и посткапилляры, объединяются в понятие микрососуды.





Обратите внимание! Только у небольшого количества образований головного мозга (около 1 - 1,5%) ГЭБ отсутствует. К таким образованиям относят: хориоидальные сплетения (основное), эпифиз, гипофиз и серый бугор. Однако и в этих структурах существует гематоликворный барьер, но иного строения.



читайте также пост: Нейроглия (на laesus-de-liro.livejournal.com) [читать]



ГЭБ выполняет барьерную (ограничивает транспорт из крови в мозг потенциально токсичных и опасных веществ: ГЭБ - высокоселективный фильтр), транспортную и метаболическую (обеспечивает транспорт газов, питательных веществ к мозгу и удаление метаболитов), иммунную и нейросекреторную функции, без которых невозможно нормальное функционирование ЦНС.

Эндотелиоциты. Первичной и важнейшей структурой ГЭБ являются эндотелиоциты церебральных микрососудов (ЭЦМ), которые значительно отличаются от аналогичных клеток других органов и тканей организма. Именно им отводится [!!!] основная роль непосредственной регуляции проницаемости ГЭБ. Уникальными структурными характеристиками ЭЦМ являются: [1] наличие плотных контактов, соединяющих мембраны соседних клеток, как замок «молния», [2] высокое содержание митохондрий, [3] низкий уровень пиноцитоза и [4] отсутствие фенестр. Данные барьерные свойства эндотелия обусловливают очень высокое трансэндотелиальное сопротивление (от 4000 до 8000 W/см2 in vivo и до 800 W/см2 в кокультурах эндотелиоцитов с астроцитами in vitro) и практически полную непроницаемость монослоя барьерного эндотелия для гидрофильных веществ. Необходимые ЦНС питательные вещества (глюкоза, аминокислоты, витамины и пр.), а также все белки транспортируются через ГЭБ только активно (т.е. с затратой АТФ): либо путем рецептор-опосредованного эндоцитоза, либо с помощью специфических транспортеров. Основные отличия эндотелиоцитов ГЭБ и периферических сосудов представлены в таблице:




Кроме указанных особенностей, ЭЦМ ГЭБ секретируются вещества, регулирующие функциональную активность стволовых клеток ЦНС в постнатальном периоде: лейкемия ингибирующий фактор - LIF, нейротрофический фактор мозга - BDNF, костный морфоген - BMP, фактор роста фибробластов - FGF и др. ЭЦМ формируют и так называемое трансэндотелиальное электрическое сопротивление - барьер для полярных веществ и ионов.

Базальная мембрана. ЭЦМ окружает и поддерживает экстрацеллюлярный матрикс, который отделяет их от периэндотелиальных структур. Другое название данной структуры - базальная мембрана (БМ). Отростки астроцитов, окружающих капилляры, а также перициты внедрены в базальную мембрану. Экстрацеллюлярный матрикс является НЕклеточным компонентом ГЭБ. В состав матрикса входят ламинин, фибронектин, различные типы коллагенов, тенасцин и протеогликаны, экспрессируемые перицитами и эндотелиоцитами. БМ обеспечивает механическую поддержку окруженных ею клеток, отделяя эндотелиоциты капилляров от клеток ткани мозга. Кроме этого, она обеспечивает субстрат для миграции клеток, а также выступает в роли барьера для макромолекул. Адгезия клеток к БМ определяется интегринами - трансмембранными рецепторами, которые соединяют элементы цитокселета клетки с экстрацеллюлярным матриксом. БМ, окружая эндотелиоциты сплошным слоем, является последней физической преградой транспорту крупномолекулярных веществ в составе ГЭБ.

Перициты. Перициты являются удлиненными клетками, расположенными вдоль продольной оси капилляра, которые своими многочисленными отростками охватывают капилляры и посткапиллярные венулы, контактируют с эндотелиальными клетками, а также аксонами нейронов. Перициты передают нервный импульс от нейрона на эндотелиоциты, что приводит к накоплению или потере клеткой жидкости и, как следствие, изменению просвета сосудов. В настоящее время перициты считаются мало-дифференцированными клеточными элементами, участвующими в ангиогенезе, эндотелиальной пролиферации и воспалительных реакциях. Они оказывают стабилизирующий эффект на новые сформировавшиеся сосуды и приостанавливают их рост, влияют на пролиферацию и миграцию эндотелиальных клеток.

Астроциты. Работа всех транспортных систем ГЭБ контролируется астроцитами. Эти клетки окутывают своими окончаниями сосуды и контактируют непосредственно с эндотелиоцитами, оказывают существенное влияние на формирование плотных контактов между эндотелиоцитами и определяют свойства эндотелиоцитов ГЭБ. При этом эндотелиоциты приобретают способность к повышенной экструзии ксенобиотиков из ткани мозга. Астроциты, также как и перициты, являются посредниками в передаче регулирующих сигналов от нейронов к эндотелиоцитам сосудов через кальций-опосредованные и пуринергические взаимодействия.

Нейроны. Капилляры головного мозга иннервируются норадрен-, серотонин-, холин- и ГАМКергическими нейронами. При этом нейроны входят в состав нейроваскулярной единицы и оказывают существенное влияние на функции ГЭБ. Они индуцируют экспрессию ГЭБ-ассоциированных белков в эндотелиоцитах головного мозга, регулируют просвет сосудов головного мозга, проницаемость ГЭБ.

Обратите внимание! Перечисленные выше структуры (1 - 5) составляют первый, [1] физический, или структурный компонент ГЭБ. Второй, [2] биохимический компонент, образован транспортными системами, которые расположены на люминальной (обращенной в просвет сосуда) и аблюминальной (внутренней или базальной) мембране эндотелиоцита. Транспортные системы могут осуществлять как перенос веществ из кровотока к мозгу (influx), так и/или обратный перенос из ткани мозга в кровоток (efflux).


Читайте также:

статья «Современные представления о роли нарушения резистентности гематоэнцефалического барьера в патогенезе заболеваний ЦНС. Часть 1: Строение и формирование гематоэнцефалического барьера» Блинов Д.В., ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава РФ, Москва (журнал «Эпилепсия и пароксизмальные состояния» №3, 2013) [читать];

статья «Современные представления о роли нарушения резистентности гематоэнцефалического барьера в патогенезе заболеваний ЦНС. Часть 2: Функции и механизмы повреждения гематоэнцефалического барьера» Блинов Д.В., ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава РФ, Москва (журнал «Эпилепсия и пароксизмальные состояния» №1, 2014) [читать];

статья «Основные функции гематоэнцефалического барьера» А.В. Моргун, Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого (Сибирский медицинский журнал, №2, 2012) [читать];

статья «Фундаментальные и прикладные аспекты изучения гематоэнцефалического барьера» В.П. Чехонин, В.П. Баклаушев, Г.М. Юсубалиева, Н.Е. Волгина, О.И. Гурина; Кафедра медицинских нанобиотехнологий РНИМУ им. Н.И. Пирогова, Москва; ФГБУ «Государственный научный центр социальной и судебной психиатрии им. В.П. Сербского» МЗ РФ (журнал «Вестник РАМН» №8, 2012) [читать];

статья «Проницаемость гематоэнцефалического барьера в норме, при нарушении развития головного мозга и нейро-дегенерации» Н.В. Кувачева и соавт., Красноярский государственный медицинский университет им. профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого Министерства здравоохранения РФ, Красноярск (Журнал неврологии и психиатрии, №4, 2013) [читать]



читайте также пост: Нейроваскулярная единица (на laesus-de-liro.livejournal.com) [читать]


© Laesus De Liro


Синдром хронического информационного истощения



Синдром хронического информационного истощения (далее: СХИС или squeezed-синдром, от англ. «squeezed», то есть «выжатый, предельно усталый») является одним из проявлений влияния современной цивилизации на здоровье человека в виде совокупности психоэмоциональных, соматических и поведенческих нарушений вследствие длительного постоянного контакта с электронными устройствами на работе или в быту.

Принципиально важно для развития squeezed-синдрома наличие squeezed-среды, состоящей из совокупности следующих факторов: [1] постоянный контакт с электронными устройствами на работе и в быту, что приводит к формированию зависимости от них в плане обеспечения жизненных, профессиональных, бытовых и прочих потребностей; [2] увеличение потока информации, в том числе в связи с использованием электронных устройств, что увеличивает вероятность формирования зависимостей (игровая зависимость, зависимость от общения в социальных сетях и пр.); [3] постоянное психоэмоциональное напряжение, обусловленное необходимостью постоянного реагирования на виртуальную информацию; [4] общий фон гиподинамии, который сопровождает современного человека, что сочетается с высоким уровнем когнитивной деятельности и приводит к нарушениям вегетативной регуляции; [5] вынужденная поза при пользовании электронными устройствами с формированием патологических изменений со стороны позвоночника и периферической нервной системы; [6] влияние фрагментарной информации средств массовой информации (время «постправды»), что приводит к синдрому психологической дезадаптации и «болезни современного мира».

читайте также «Методические рекомендации по профилактике игровой, компьютерной и интернет-зависимости» Петрова И.В. и соавт.; Екатеринбург, 2012 [читать]

Клиника. СХИС начинается с явлений соматоформной вегетативной дисфункции с многообразием полиморфных проявлений, повышенной истощаемостью, рассеянностью, чрезмерным вниманием к гаджетам и другим электронным устройствам, чрезмерным реакциям на события в социальных сетях, что сопровождается ощущениями «выжатого лимона». При своевременной поведенческой, психотерапевтической и медикаментозной коррекции достигается быстрое обратное развитие заболевания. При длительной, более одного года, пребывания пациента в условиях squeezed-среды, особенно при астенических преморбидных особенностях личности, наблюдается усугубление симптоматики, при этом клиническая картина заболевания протекает с преимущественным поражением отдельных органов-мишеней: [1] кардиальная форма – разноплановые нарушения сердечного ритма и проводимости, артериальная гипертензия на фоне метаболических нарушений, в основном избыточной массы тела и ожирения; [2] церебральная - головные боли, нарушения концентрации внимания, памяти, когнитивные нарушения, нарушения сна; [3] мышечно-суставная - снижение силы мышц, боли в суставах; вертеброгенная – боли вертеброгенного характера; [4] поведенческая - формирующаяся зависимость от гаджетов и других электронных средств, повышенная истощаемость, слабость, ощущение «выжатого лимона», упадок сил, потеря «жизненной
энергии».

Диагностические критерии СХИС (при наличии 2 основных и 4 дополнительных критериев): основные: 1. наличие экспозиции squeezed-среды на протяжении более 6 месяцев; 2. отсутствие соматических и нервно-психических заболеваний в стадии обострения или декомпенсации, онкологической патологии; дополнительные: 1. головные боли напряжения; 2. головокружение; 3. повышенная истощаемость при обычных нагрузках; 4. транзиторная или стойкая артериальная гипертензия; 5. кардиалгии; 6. снижение способности концентрировать внимание; 7. избыточная масса тела или ожирение; 8. вертеброгенные боли; 9. парестезии в дистальных отделах верхних или нижних конечностей; 10. нарушения стула; 11. снижение физической работоспособности; 12. ощущение «выжатого лимона», которое не проходит при обычном отдыхе; 13. объем умеренных аэробных физических нагрузок менее 150 минут в неделю; 14. артериальная гипотензия.



читайте также пост: Клиническая феноменология миофасциальных «компьютерассоциированных» синдромов (на laesus-de-liro.livejournal.com) [читать]



Принципы терапии. Нормализация поведения в плане устранения избыточного пользования гаджетами и гиподинамии (объем умеренных аэробных физических нагрузок в неделю должен составлять не менее 150 минут). Целесообразно применение когнитивной гимнастики, приемов беховеоральной терапии. Важным является медикаментозная и комплексная коррекция вегетативных расстройств на начальном этапе развития заболевания, применение адаптогенов, средств, которые нормализуют вегетативный статус, корригируют имеющиеся молекулярные нарушения и имеющийся дефицит витаминов, микроэлементов, аминокислот и других биорегуляторов. На этапе отдаленных последствий проводится терапия осложнений по общепринятым схемам.



подробнее в статье «Синдром хронического информационного истощения (squeezed-синдром)» А.Н. Ильницкий, К.И. Прощаев, Е.И. Коршун; АНО «Научно-исследовательский медицинский центр «Геронтология», кафедра терапии, гериатрии и антивозрастной медицины ФГБОУ ДПО «Институт повышения квалификации Федерального медико-биологического агентства», г. Москва ( научно-практический журнал «Геронтология» №1, 2017) [читать]


© Laesus De Liro