гиалиновые шары в головном мозге
Ученые поняли, откуда берутся таинственные магнитные шарики в мозге
МОСКВА, 6 сен – РИА Новости. Британские биологи выяснили, что необычные микрочастицы из магнетита, которые были обнаружены в мозге некоторых людей 20 лет назад, возникают в его тканях не естественным путем, а попадают туда из выхлопных газов автомобилей, проникая в мозг через обонятельные нервы, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.
В начале 90 годов прошлого века ученые совершили интересное и одновременно тревожное открытие – в мозге людей, жаловавшихся на головные боли, они обнаружили наночастицы магнетита, минерала с магнитными свойствами. Их число было действительно гигантским – на каждый грамм мозговой ткани приходилось примерно 5-100 миллионов этих частиц.
Открытие частиц с магнитными свойствами внутри живого организма не было новостью для ученых – подобные кристаллы, как сегодня считают биологи, используются бактериями, рыбами и птицами для работы их встроенного «биокомпаса», помогающего им ориентироваться в пространстве и искать путь к нерестилищам, гнездовьям или источникам пищи.
С другой стороны, как рассказывает Барбара Мейер (Barbara Meier) из университета Ланкастера, подобные частицы никогда не находили в голове у людей, и в дальнейшем ученые начали сомневаться в их «естественном» происхождении, когда были раскрыты связи между частицами магнетита и развитием ряда заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера.
ЗЕРНИСТЫЕ ШАРЫ
ЗЕРНИСТЫЕ ШАРЫ — макрофаги мозга, фагоцитирующие продукты распада нервной ткани и транспортирующие их к подпаутинному (субарахноидальному) и периваскулярным пространствам. Впервые описаны в 1841 г. Глюге (G. Gluge); термин «зернистые шары» предложен Нисслем (F. Nissl). Роль и значение 3. ш. в процессах рассасывания при распаде нервной ткани охарактеризованы в работах Ниссля, Альцгеймера (A. Alzheimer), Мерцбахера (L. Merzbacher).
По поводу происхождения 3. ш. существуют различные точки зрения. Считалось, что основным их источником является микроглия, к-рую относили к ретикулоэндотелиальной системе (см.). Авторадиографические и электронно-микроскопические исследования коры головного мозга в области травмы у экспериментальных животных не обнаружили клеток нейроглии, которые можно считать источником макрофагов. Согласно этим данным, 80% 3. ш. в веществе мозга формируется из моноцитов крови или перицитов мелких внутримозговых сосудов; клетки нейроглии составляют 20% в образовании макрофагов мозга.
Процесс появления 3. ш. прослежен в области очагов некроза (см.) коры головного мозга при травмах. Первые макрофаги [трансформированные моноциты по Китамуре (Т. Kitamura)] обнаруживаются вокруг очага некроза через 24 часа с момента травмы. Окончательно сформированные 3. ш. в значительном количестве появляются в очаге некроза через 48 час. с момента травмы и наблюдаются в течение многих месяцев. Часть 3. ш. распадается на месте образования, другие переносят фагоцитированные продукты распада к периваскулярным и субарахноидальному пространствам.
3. ш. выявляются при всех методах комбинированных окрасок срезов (гематоксилин-эозин, метод Ван-Гизона, метод Маллори). При окраске по Нисслю (см. Ниссля метод)— это крупные клетки округлой или многоугольной формы, с сотовидной цитоплазмой; перекладины сот или решеток тонкие, ядра маленькие, многоугольные, располагаются эксцентрично (рис.). В цитоплазме 3. ш. содержатся различные продукты, образующиеся при распаде вещества мозга— липиды, продукты распада миелина, различные пигменты (гемосидерин при кровоизлияниях, меланин при некрозе в области черной субстанции и т. д.), определяющиеся гистохимическими методами исследования (см.).
Кроме 3. ш., возникающих при распаде нервной ткани, описаны липидные включения в шаровидных клетках коры головного мозга новорожденных — так наз. физиологические 3. ш. Р. Вирхов считал, что их появление свидетельствует об энцефалите. По мнению многих авторов, эти клетки транспортируют простейшие липиды.
ГИАЛИНОЗ
Гиалиноз может явиться проявлением общих нарушений белкового обмена, однако чаще всего это местный очаговый или же системный (в сосудах) дистрофический процесс; Гиалиноз проявляется как в физиологических, так и в патологических условиях.
Понятие «гиалиноз» объединяет различные по происхождению, механизму развития и биол, сущности процессы. Основное в развитии Г.— деструкция волокнистых структур соединительной ткани и повышение тканево-сосудистой проницаемости в связи с ангионевротическими (дисциркуляторными), метаболическими, воспалительными и иммуно-патологическими процессами (см. Плазморрагия). В результате нарушения проницаемости происходит пропитывание ткани плазменными белками и адсорбция их неизмененных волокнистых структур с последующей преципитацией. Образующийся гиалин имеет различный, в зависимости от характера заболевания, хим. состав (напр., гиалин при диабетической микроангиопатии и гиалин при так наз. иммунокомплексных заболеваниях).
Гиалиноз относится к внеклеточным (мезенхимальным) диспротеинозам. Появление в цитоплазме гиалиновых капель (гиалиново-капельная дистрофия) или шаров (гиалиновые шары) не связано с Г. Гиалин является фибриллярным белком (рис.1), в построении к-рого принимают участие плазменные белки, в частности фибрин. При иммуногистохим, исследовании в гиалине обнаруживают не только фибрин, но и компоненты иммунных комплексов (иммунные глобулины, фракции комплемента). Гиалиновые массы стойки к действию кислот, щелочей, ферментов, хорошо окрашиваются кислыми красками (эозин, кислый фуксин), пикрофуксином красятся в желтый или красный цвет; в мaccax гиалина могут откладываться липиды, соли кальция. Внешний вид органов и тканей при Г. зависит от стадии процесса; чаще Г. ничем не проявляется и обнаруживается лишь при микроскопическом исследовании. В тех случаях, когда процесс выражен резко, ткани становятся бледными, плотными, полупрозрачными. Г., в частности артериол, может привести к деформации и сморщиванию органов (напр., развитие артериолосклеротического нефроцирроза, клапанного порока сердца).
Гиалиноз наблюдается в соединительной ткани, строме органов и стенке сосудов (рис. 2) в исходе плазматического пропитывания, фибриноидного набухания, склероза, хронического воспаления, некроза. В исходе плазматического пропитывания возникает Г. сосудов, чаще в артериальной системе. Наиболее распространен Г. мелких артерий и артериол (см. Артериолосклероз). Г. артериол возникает в результате повреждения эндотелия, аргирофильных мембран и гладкомышечных волокон и пропитывания стенок сосуда белками плазмы крови, которые затем подвергаются ферментативным воздействиям, коагулируются и уплотняются, превращаясь в гиалиноподобное плотное вещество. Гиалиновые массы оттесняют кнаружи и разрушают эластическую пластинку, что ведет к истончению средней оболочки; в результате артериолы превращаются в утолщенные плотные трубочки с резко суженным или полностью закрытым просветом. Г. мелких артерий и артериол, носящий системный характер, но наиболее выраженный в почках (рис. 3 и 4), головном мозге, сетчатке глаза, поджелудочной железе, коже (рис. 5), особенно характерен для гипертонической болезни (гипертонический артериологиалиноз). Нередко системный Г. артериол и мелких артерий наблюдается при хрон, васкулярном гломерулонефрите и симптоматической артериальной гипертензии любого генеза. Распространенный Г. артерий эластического и эластическо-мышечного типов постоянно наблюдается при атеросклерозе, диабете и отражает процессы плазморрагии и инсудации, характерные для этих заболеваний. Местный Г. артерий как физиологическое явление встречается в селезенке взрослых и пожилых людей, отражая функционально-морфол. особенности селезенки как органа депонирования крови.
В исходе фибриноидного набухания, ведущего к деструкции коллагена и пропитыванию ткани плазменными белками и полисахаридами, соединительнотканные пучки разбухают, теряют фибриллярность и сливаются в однородную плотную хрящеподобную массу; клеточные элементы сдавливаются и подвергаются атрофии. Подобный механизм развития Г. собственно соединительной ткани и сосудистой стенки особенно часто наблюдается при заболеваниях с иммунными нарушениями. Так, системный Г. соединительной ткани и стенок сосудов выражен при коллагеновых болезнях: Г. клапанов сердца, стромы миокарда — при ревматизме, Г. синовиальных оболочек — при ревматоидном артрите, Г. кожи — при склеродермии, Г. стенок сосудов — при узелковом артериите и системной красной волчанке. Таков же механизм распространенного Г. почечных клубочков при иммунокомплексном гломерулонефрите. В этих случаях гиалин строится на иммунных комплексах, что подтверждает роль иммунол, механизмов в развитии Г. Местный Г. может завершать фибриноидные изменения в дне хронической язвы желудка, в ткани червеобразного отростка при аппендиците, а также в очаге хрон, воспаления.
Гиалиноз в исходе склероза имеет в основном местный характер. Таков Г. в рубцах (рис. 6), фиброзных спайках серозных полостей, Г. сосудистой стенки при атеросклерозе, инволюционном склерозе артерий, при организации тромба, Г. капсулы, окружающей какой-либо патологический очаг, стромы опухоли. В основе Г. в этих случаях лежат местные метаболические нарушения соединительной ткани; подобный механизм имеет Г. некротизированных тканей, фибринозных наложений и других органических субстанций.
В большинстве случаев процесс необратим, но возможно и рассасывание гиалиновых масс. Так, гиалин в рубцах, так наз. келоидах (см.), может подвергаться разрыхлению и рассасыванию. Обратим Г. молочной железы, причем рассасывание гиалиновых масс происходит в условиях гиперфункции железы. В ряде случаев гиалинизированная ткань ослизняется.
Функциональное значение Гиалиноза различно в зависимости от локализации, степени и распространенности процесса. Напр., Г. в небольших кожных рубцах обычно не вызывает особых расстройств. Распространенный же Г. ведет к значительным функциональным нарушениям, как это наблюдается, напр., при ревматизме, склеродермии, гипертонической болезни, диабете.
Глиоз головного мозга: опасаться или не беспокоиться?
О такой распространенной патологии, как глиоз, мы говорим с врачом-рентгенологом, главным врачом и исполнительным директором «МРТ Эксперт Липецк» Волковой Оксаной Егоровной.
— Глиоз головного мозга – это самостоятельное заболевание или следствие других болезней?
Это последствие иных заболеваний.
— По каким причинам развиваются глиозные очаги головного мозга?
Причины глиоза головного мозга разные. Он бывает врожденным, а также развивается на фоне большого числа патологий головного мозга. Чаще всего встречаются очаги глиоза, появившиеся в ответ на сосудистое нарушение. Например, произошла закупорка небольшого сосуда. Находящиеся в области его кровоснабжения нейроны погибли, а их место заполнили глиальные клетки. Бывает глиоз при инсультах, инфарктах головного мозга, после кровоизлияний.
— Перед подготовкой интервью мы специально изучили запросы людей и выяснили, что вместе со словосочетанием «глиоз головного мозга», россияне пытаются узнать у поисковых систем – опасно ли это, смертельно и даже интересуются прогнозом жизни. Насколько опасен глиоз головного мозга для нашего здоровья?
Это зависит от причины глиоза и того, какие последствия может вызывать сам глиозный очаг.
Например, у человек закупорился мелкий сосудик и в месте гибели сформировался очажок глиоза. Если этим все ограничилось, и сам участок глиоза находится в «нейтральном» месте, то «здесь и сейчас» последствий может и не быть. С другой стороны, если мы видим такой, даже «молчащий», очаг, нужно понимать, что он появился там не просто так.
Иногда даже небольшой очаг глиоза, но располагающийся в височной доле, может «заявлять о себе», вызывая появление эпилептических приступов. Или участок глиоза может привести к нарушению передачи импульсов от головного мозга к спинному, вызвав паралич одной конечности.
— Глиоз головного мозга и глиома головного мозга – это не одно и то же?
— Глиоз не может перерасти в онкологию?
— Какими симптомами проявляет себя глиоз головного мозга?
ГЛИОЗ К ОПУХОЛЯМ НЕ ИМЕЕТ НИКАКОГО ОТНОШЕНИЯ.
ПЕРЕРАСТИ В ОНКОЛОГИЮ ОН НЕ МОЖЕТ.
Могут отмечаться головные боли, головокружение, шаткость походки, изменчивость артериального давления, нарушения памяти, внимания, расстройства сна, снижение работоспособности, ухудшения зрения, слуха, эпилептические приступы и многие другие.
— Оксана Егоровна, а виден ли глиоз на МРТ?
Безусловно. Более того, мы можем с определенной вероятностью сказать, какого он происхождения: сосудистого, посттравматического, послеоперационного, после воспаления, при рассеянном склерозе и т.д.
Читайте материал по теме: Если МРТ головного мозга показало…
— Как глиоз головного мозга может отразиться на качестве и продолжительности жизни пациента?
— Глиозные очаги в головном мозге требуют назначения специального лечения?
И здесь все зависит от основной патологии. Данный вопрос решается индивидуально лечащим доктором.
— К врачу какого профиля необходимо обратиться пациенту, если во время МРТ-диагностики головного мозга у него выявлен глиоз?
— Если при проведении магнитно-резонансной томографии выявлены очаги глиоза в головном мозге, такому пациенту необходимо динамическое наблюдение?
Да. Его частота зависит от причины, вызвавшей появление глиоза, количества и величины очагов, их «поведения» при динамическом наблюдении и т.д. Эти вопросы решаются лечащим доктором и врачом-рентгенологом.
Также вам может быть полезно:
Волкова Оксана Егоровна
В 1998 году окончила Курский государственный медицинский университет.
Работала врачом-рентгенологом в компании «МРТ Эксперт Липецк».
С 2014 года занимает в ней должность главного врача и исполнительного директора.
Гиалиновые шары в головном мозге
Медико-генетический научный центр РАМН
Новая форма наследственной нейродегенерации с накоплением железа в мозге: клинические и молекулярно-генетические характеристики
Журнал: Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2014;114(1): 4-12
Захарова Е. Ю., Руденская Г. Е. Новая форма наследственной нейродегенерации с накоплением железа в мозге: клинические и молекулярно-генетические характеристики. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2014;114(1):4-12.
Zakharova E Iu, Rudenskaia G E. A new form of hereditary neurodegeneration with brain iron accumulation: clinical and molecular-genetic characteristics. Zhurnal Nevrologii i Psikhiatrii imeni S.S. Korsakova. 2014;114(1):4-12.
Медико-генетический центр РАМН
Медико-генетический центр РАМН
Медико-генетический научный центр РАМН
Большинство ННЖМ начинаются в детском или подростковом возрасте; типичны пирамидные и различные экстрапирамидные симптомы, дизартрия, атрофия зрительных нервов (АЗН), когнитивные и психические расстройства. Биохимическими методами ННЖМ не диагностируются (за исключением ацерулоплазминемии). В конце 2011 г. выделена новая ННЖМ, связанная с геном мембранного белка митохондрий C19orf12 и обозначенная как ННЖМ-4, или MPAN (Mitochondrial membrane Protein-Associated Neurodegeneration) [7]. За короткое время появился ряд работ о клинико-генетических характеристиках этой формы, показан ее значимый вклад в структуру ННЖМ.
Материал и методы
Поиск мутаций в гене C19orf12 был проведен у 9 больных 15-36 лет с подозрением на ННЖМ-4. Вначале были обследованы 2 больных (наблюдения 1 и 2), у которых ННЖМ-4 была диагностирована по клинической картине и данным МРТ при исключении ННЖМ-1 и некоторых других форм. После подтверждения у них ННЖМ-4 была проанализирована МРТ больных, направленных в лабораторию НБО с подозрением на ННЖМ-1 или другие нейродегенерации, диагноз у которых после обследования не был установлен. Для поиска мутаций C19orf12 были отобраны 7 больных, о 6 из которых мы не располагаем клиническими данными, кроме МРТ; 1 больная (наблюдение 3) наблюдалась нами по поводу другого наследственного заболевания.
ДНК выделяли из образцов цельной крови с помощью набора Diatom DNA Prep (ООО «Биоком», Россия) по методике, рекомендованной изготовителем. Полимеразную цепную реакцию (ПЦР) проводили в амплификаторе Терцик («ДНК-технология»). Олигонуклеотидные праймеры для анализа кодирующих участков генов PANK 2, C19orf12, FA2H, FTL были подобраны на основании референcных последовательностей, приведенных в базе данных GenBank www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/, и синтезированы в НПФ «Литех». Определение нуклеотидной последовательности ПЦР-фрагментов проводили методом прямого секвенирования ДНК с использованием прямого или обратного праймеров. Автоматическое секвенирование проводилось согласно протоколу фирмы-производителя на приборе ABI Prism 3100 («Applied Biosystems»).
Результаты
Мутации C19orf12 найдены в обоих случаях с клинической картиной ННЖМ-4, включая данные МРТ (наблюдения 1, 2), и в 1 из 7 случаев, отобранных только по МРТ-критериям (наблюдение 3).
Наблюдение 1. Больная П. была направлена в консультативный отдел МГНЦ РАМН в 14 лет с жалобами на измененную походку и предположением о наличии наследственной спастической параплегии.
Болезнь очень медленно прогрессировала, сама девочка существенных двигательных ограничений, утомляемости, тяжести в ногах не ощущала, иногда лишь отмечала онемение ног; со стороны рук жалоб не было.
Была рекомендована повторная консультация через 1 год, но больная обратилась в МГНЦ лишь через 5 лет, в 19-летнем возрасте. Однако в возрасте 16 лет больная была обследована в Израиле. Согласно выписке из истории болезни, новых жалоб и клинических симптомов у больной не было, но при МРТ выявлено двустороннее отложение железа в бледном шаре и сетчатой части черной субстанции мозга (см. рисунок). 
Рисунок 1. МРТ при нейродегенерации с накоплением железа в мозге, тип 4 (ННЖМ-4). Двусторонние очаги гипоинтенсивного сигнала в Т2W-изображении в области бледного шара у больных П. (а), К. (в), Н. (г) и черной субстанции у больной П. (б). Израильские врачи предположили наличие ННЖМ (отмечено отсутствие экстрапирамидных симптомов), ДНК-диагностику не проводили, диагноз не был уточнен. В последующие 3 года присоединилась умеренно выраженная дистония: «выворачивание» руки при письме и стопы при ходьбе. Тем не менее больная окончила школу и начала обучение профессии бухгалтера по социальной программе, училась плохо.
Была повторно обследована в Тамбовской ОДКБ: выявлена частичная АЗН; МРТ без динамики за 3 года; ЭНМГ: признаки аксонопатии локтевых и левого малоберцового нервов; заключение психолога: умеренное изменение мнестических и когнитивных процессов по органическому типу, интеллект близкий к норме.
При осмотре в 19 лет, кроме спастического парапареза, нами отмечены брадилалия, умеренная тоническая спастическая кривошея (не замечавшаяся больной и матерью), негрубая дистоническая установка обеих кистей при статическом напряжении и правой кисти при письме, спастико-дистоническая походка без опоры; в беседе (без специального психологического обследования) сложилось впечатление об умеренной деменции.
При ДНК-диагностике не были найдены мутации в генах PANK2 (исключали частые мутации), FA2H и FTL. В это время была описана ННЖМ-4 [7], которой в данном случае соответствовали возраст начала, преобладание спастичности над гиперкинезами, МРТ без признака «глаза тигра». При ДНК-диагностике ННЖМ-4 в гене С19orf12 была найдена мутация с.204_214del11 (Gly69ArgfsX10) в гомозиготном состоянии, что подтвердило диагноз. Эта мутация преобладает у восточноевропейских больных [7, 8]. Родители от анализа ДНК у клинически здоровой дочери 6 лет воздержались. Больной было сообщено о низком риске для ее возможного потомства.
Наблюдение 2. Больной К., житель Ханты-Мансийского АО, был обследован в возрасте 16 лет лабораторно (присланы образцы крови), клинические сведения получены из медицинских документов.
В возрасте 10 лет появились трудности при ходьбе: стал уставать, спотыкаться, падать; ухудшились тонкие движения рук (письмо) и речь, снизились память, познавательные способности. При неврологическом осмотре в 11 лет были отмечены спастико-атактическая походка, умеренная атаксия в руках, скандированная речь, негрубое снижение интеллекта.
МРТ была проведена больной из-за головных болей (отсутствуют у сестры). Она позволила выявить очаги гипоинтенсивности в бледном шаре и черной субстанции в Т2-режиме (см. рисунок); при синдроме Ашера такие изменения не описаны. Сестра имеет противопоказания к МРТ (металлосодержащая заплата межпредсердной перегородки).
Обсуждение
Ген С19orf12 принадлежит к генам open reading frame (открытая рамка считывания), которыми являются около 1250 генов генома человека. Небольшие размеры гена (менее 17 т.п.н.) облегчают ДНК-диагностику. Белок С19orf12, две изоформы которого кодирует ген, локализован в митохондриальной мембране клеток мозга, крови, адипоцитов; предположительно он участвует в биогенезе жирных кислот и распаде ряда аминокислот (валин, лейцин, изолейцин). У больных белок отсутствует. В мышечном биоптате больных находят тонкие признаки патологии митохондрий (компенсаторная пролиферация), указывающие на их роль в патогенезе [7, 8].
В связи с митохондриальной природой белка предложено название MPAN [7], использующееся наряду с ННЖМ-4.
Таким образом, клиническая картина ННЖМ-4 весьма разнообразна. Хотя некоторые авторы связывают клинические особенности своих наблюдений с видом мутации, гено-фенотипические корреляции при ННЖМ-4 четко не доказаны [7, 8, 10].
Если наши наблюдения 1 и 2 достаточно типичны, то наблюдение 3 ставит ряд вопросов. Сочетание двух аутосомно-рецессивных болезней в неинбредной семье само по себе встречается редко. Главное же то, что у взрослой больной Н. при характерной МРТ-картине ННЖМ-4 нет ее клинических признаков и не найдена вторая мутация С19orf12. Изменения МРТ не характерны для гетерозиготных носителей мутаций С19orf12 (как и других генов ННЖМ). У нескольких больных с ННЖМ-4 тоже не найдена вторая мутация, но есть соответствующая симптоматика [8, 12]; у юноши из польской выборки ННЖМ-4 протекает практически бессимптомно, но обнаружены обе аллельные мутации [7]. В нашем случае эти атипичные особенности сочетаются. Наблюдение больной и накопление данных о ННЖМ-4 и мутациях C19orf12, возможно, объяснят этот случай.
Список молекулярно расшифрованных ННЖМ быстро пополняется. Представляет интерес хронологически последняя Х-сцепленная доминантная форма BPAN (по названию белка), обусловленная мутациями гена WDR45. Эта атипичная по течению и наследованию болезнь характеризуется ранней задержкой психоречевого (особенно) и моторного развития с ограниченной положительной динамикой до подросткового или молодого возраста и последующим развитием дистонии, паркинсонизма, деменции. В периоде регресса при МРТ выявляется картина ННЖМ (без признака «глаза тигра») в сочетании с нарастающей церебральной атрофией. Болезнь, вначале названная SENDA (Static Encephalopathy of childhood with NeuroDegeneration in Adulthood; непрогрессирующая детская энцефалопатия с нейродегенерацией во взрослом возрасте), встречается повсеместно, семейных случаев нет, женщины болеют значительно чаще мужчин, но межполовых различий клинической картины нет. T. Haack и соавт. [6] идентифицировали ген WDR45 в локусе Хp11.23 и у 20 больных (17 женщин и 3 мужчин) нашли 19 разных мутаций, возникших de novo. Очевидно, как при многих Х-сцепленных доминантных болезнях, для большинства мужчин мутации летальны, но одинаковая тяжесть у женщин и выживших мужчин пока не нашла объяснения. H. Saitsu и соавт. [13] диагностировали BPAN у 5 японок 28-50 лет, обнаружив 5 новых мутаций WDR45. Оценка вклада этой формы в структуру ННЖМ, указанная в таблице, предварительна.
Значительную часть случаев ННЖМ пока не удается диагностировать на молекулярном уровне, что имеет место и в нашей практике. Новые методы ДНК-анализа и нейровизуализации будут способствовать их генетической расшифровке.