диссертации / 129

31

32

Миграция лимфоцитов через ГЭБ и их накопление в периваскулярном пространстве ЦНС может происходить параклеточным путем между эндотелиальными клетками, оставляя последние интактными [135, 171], либо напрямую через эндотелиальные клетки путем трансэндотелиальной миграции,

что может быть обусловлено особенностями межклеточных соединений в ГЭБ

[95]. Для развития иммунопатологических реакций в ЦНС важно, что этот процесс не зависит от специфичности клеток, а определяется их активностью.

Т-клетки, которые не находят свой антиген, покидают ткань мозга через 1-2

дня, тогда как Т-клетки со специфичностью к антигенам мозга могут задерживаться и индуцировать локальное воспаление [98].

33

Активированные Т-клетки, макрофаги и микроглия продуцируют провоспалительные цитокины (ИФНгамма, ФНО-альфа, лимфотоксин), что приводит к развитию воспалительной реакции. Нарастание уровня воспалительных медиаторов (цитокинов, активных форм кислорода,

эйкозаноидов) приводит к повреждению ГЭБ и вторичному проникновению воспалительных клеток в ЦНС [120, 122]. При воспалительных стимулах происходит разрушение межэндотелиальных плотных контактов и базальной мембраны ГЭБ, инфильтрация воспалительных клеток, пролиферация эндотелиальных клеток, что сопровождается увеличением экспрессии эндотелиальных рецепторов клеточной адгезии лейкоцитов, экспрессией ряда матриксных протеаз. Данные явления приводят к нарушению нервно-

сосудистых взаимодействий, адгезии лейкоцитов и их инфильтрации,

протромботическими преобразованиями [149]. Показано, что снижение или ингибирование экспрессии эндотелиальных связывающих протеинов также может играть значительную роль в изменении проницаемости ГЭБ [120, 122].

Недавно была выдвинута теория, согласно которой первым этапом в запуске воспалительного процесса в ЦНС является экспрессия молекул адгезии эндотелиальными клеткам [61]. При РС описана избыточная экспрессия молекул адгезии VCAM-1 (Vascular cell adhesion molecule 1, CD106), ICAM-1 (Inter-Cellular Adhesion Molecule 1, CD54), ALCAM (Activated Leukocyte Cell Adhesion Molecule), РЕСАМ-1 (Platelet/Endothelial Cell Adhesion Molecule 1, CD31) [51, 103, 120]. Выраженная экспрессия молекул адгезии церебральным эндотелием приводит к увеличению взаимодействий между эндотелиоцитами и лейкоцитами [51, 120] и повреждению ГЭБ.

Рекрутирование и миграция лимфоцитов в ЦНС через эндотелиальный барьер зависит в первую очередь от взаимодействия межклеточной молекулы адгезии-1 (ICAM-1 –Intercellular Adhesion Molecule-1), экспрессируемой эндотелиальными клетками, и её лиганда, интегрина α4β2, который экспрессируется лимфоцитами [31, 64, 110]. Взаимодействие между

34

молекулами адгезии VCAM-1 (Vascular Cell Adhesion Molecule-1) и интегрином

α4β2 может играть дополнительную, хоть и меньшую, роль в лимфоцитарной миграции через цереброваскулярный эндотелий.

Образование поперечных связей ICAM-1 и интегрина α4β2 не только позволяет лейкоцитам прикрепляться к эндотелию, но также приводит к слабости ГЭБ и возможности трансэндотелиальной миграции лимфоцитов [64,

163].

Таким образом, экспрессия ICAM-1 цереброваскулярным эндотелием является, вероятно, критически важным этапом в повреждении ГЭБ [40, 82].

В качестве триггера повышения экспрессии ICAM-1 эндотелиоцитами ряд авторов предлагают патологические изменения тока крови [131, 139, 152].

РЕСАМ-1 экспрессируется в клетках сосудов, реже в тромбоцитах,

моноцитах, нейтрофилах и CD8+ T-клетках, обнаружено ее повышение при РС,

в особенности при активности рассеянного склероза [90, 128].

Гистологические и патологоанатомические исследования показали, что бляшки при РС возникают на определенных сегментах крупных эпивентрикулярных вен, и данные МРТфлебографии в естественных условиях подтвердили тесную взаимосвязь между основными церебральным венам и воспалительными бляшками [72, 84].

Очаги демиелинизации при РС практически всегда расположены недалеко от мелких сосудов, чаще венул. На эндотелиальных клетках выявляется повышенная экспрессия активационных маркеров, таких как HLA-DR

молекулы, молекулы адгезии ICAM-1 и VCAM-1. Этот феномен считается ключевым для образования бляшки и находится под контролем ряда цитокинов

[43]. Наибольшая активация эндотелия характерна для первого типа – «ранних» и второго типа – «острых» очагов, в то время как для третьего («очаги с

35

умеренной активностью») и четвертого («подострые очаги») типов очагов она менее типична [164].

Данные эхо-планарной динамической контрастной МРТ (Dynamic Susceptibility Contrast MRI, DSC-MRI) позволяют выделить 2 паттерна перфузионных изменений в гадолиний-накапливающих очагах. Зона диффузного накопления контраста характеризуется повышением объемной скорости кровотока и регионального внутримозгового кровотока. В

противоположность этому, в очагах, характеризующихся кольцевидным накоплением контраста, повышение показателей объемной скорости кровотока и регионального внутримозгового кровотока наблюдается только в зоне кольца,

в то время как внутри кольца отмечается снижение регионального внутримозгового кровотока, свидетельствующее о наличии зоны ишемии.

Согласно последним данным динамической контрастной МРТ (Dynamic- Contrast-Enhanced (DCE) MRI), на основании процесса накопления контрастного вещества, была описана следующая последовательность формирования нового очага: на первом этапе периваcкулярное пространство,

вероятно, является местом инициации патологического процесса, что приводит к повышению проницаемости ГЭБ и центробежному (от центра к периферии)

распространению гадолиния в формирующемся очаге. По мере расширения бляшки вторично вовлекаются сосуды, расположенные по краю очага, в стенке которых нарушается проницаемость ГЭБ и динамика накопления контраста изменяется с центробежной на центростремительную (направленную от периферии к центру) и формируется кольцо по периферии очага. Уменьшение накопления гадолиния в центре очага может быть объяснено полным или частичным закрытием ГЭБ в вене, расположенной в центре очага, и

близлежащих сосудах [69]. Также было выявлено, что наиболее активные очаги являются перивенулярными, а наименее активно копящие контраст очаги расположены центробежно. Это подтверждает мысль, что в центре очагов расположены вены [68].

36

Данные некоторых авторов показывают, что снижение проницаемости ГЭБ может играть роль в остановке роста бляшки. По одной из теорий, прекращение роста очага - это активный процесс, запускаемый открытым ГЭБ и регулируемый различными иммунными механизмами [127] , при этом очаг перестает расти, когда соотношение между патогенными и регенерирующими факторами достигает баланса. Эти данные свидетельствуют, что открытый ГЭБ не обязательно предвещает длительное повреждение ткани мозга [35, 92].

Установлена прямая зависимость между высокими уровнями ЛПНП и холестерина и объемом очагов, накапливающих контраст на Т1-ВИ [91], что также свидетельствует о возможном влиянии дисфункции эндотелия на течение и прогрессирование заболевания, поскольку повышение ЛПНП и холестерина является хорошо известным фактором, ухудшающим функциональное состояние эндотелия.

Недавно на основании обширного иммуногистохимического исследования активных очагов демиелинизации рядом исследователей были предложены четыре модели демиелинизации при РС: 1) макрофаг-ассоциированная; 2)

антитело-индуцируемая; 3) дистальная олигодендроглиопатия; 4) первичная олигодендроцитарная дегенерация.

При 1 и 2 модели очаги демиелинизации типично располагаются вокруг мелких вен и венул и имеют четко очерченные границы с перивенозным расположением.

Локализация очагов демиелинизации при 3 модели не связана с венами,

наоборот, часто наблюдается сохранность миелиновой оболочки вокруг воспаленных сосудов внутри очага демиелинизации. Данный тип демиелинизации демонстрирует выраженную потерю олигодендроцитов в активных бляшках, иногда распространяющуюся в кажущееся нормальным белое вещество вокруг бляшки.

37

4 модель очага, которая наблюдается у больных с первично-

прогрессирующим РС, имеет сходные с моделями 1 и 2 проявлениями в виде перивенозного и радиального роста бляшки и параллельно протекающего процесса потери всех миелиновых белков. Интенсивная потеря олигодендроцитов, недостаточная ремиелинизация, наличие фрагментированной ДНК в олигодендроцитах в белом веществе, окружающем бляшку, свидетельствуют о поражении олигодендроцитов при 4 модели очага

[50].

Изменения на мембране эндотелия отражают воспалительный процесс по типу васкулита и сопровождаются микротромбозами, причем некоторые исследования регистрировали васкулиты и микротромбозы еще до развития паренхиматозной реакции и демиелинизации [162].

При электронно-микроскопическом исследовании сосудов головного мозга у больных РС наиболее выраженные изменения наблюдаются в зоне микроциркуляторного русла: выраженные нарушения структуры эндотелиоцитов в виде дистрофических изменений, резкое истончение и прерывистость внутренней и наружной базальных мембран, умеренные дистрофические изменения перицитов с явлениями апоптоза, сгущение пучков глиофибрилл вблизи наружной базальной пластинки. Типичные астроцитарные отростки отсутствуют. В венах также определяются значительные патологические изменения: эндотелиоциты часто изменены по дистрофическому типу, ядра некоторых гиперхромны с неравномерным распределением хроматина, цитоплазма с гранулами распада органелл,

липидными включениями, в митохондриях плохо различимы матрикс и кристы,

в единичных разрушены. Базальные пластинки рыхлые, сильно просветлены, в

отдельных участках разволокнены, вакуолизированы и разрушены, кнаружи определяются неравномерные скопления коллагена, его набухание. Наружная эластическая мембрана истончена. Изменения сосудов всех типов по степени тяжести и по распространенности не зависят от их расположения (в очаге

38

демиелинизации или вне его). Таким образом, изменения сосудов распространены значительно шире, чем повреждение миелина и аксонов,

являющихся маркерами PC [21].

Сосудистый воспалительный процесс может выявляться не только в сосудах мозга, но и в сосудах сетчатки, где нет миелина и, соответственно, нет демиелинизации, т.е. процесс носит системный характер [21, 112, 113].

5. Церебральная гипоперфузия при РС.

Так как существует тесная взаимосвязь между очагами РС и сосудистыми структурами, изменяется и церебральная перфузия [72, 79, 84]. В результате острого воспаления, отека и локального сдавления ткани развивается нарушение кровообращения; ему могут способствовать воспалительные изменения в стенке сосуда с активацией свертывающей системы крови или прямое повреждение эндотелия [112]. Ультразвуковое исследование сосудов с контрастным усилением выявляет значимое удлинение времени циркуляции крови в головном мозге у пациентов с РС по сравнению с контрольной группой;

эти изменения не связаны с наличием хронической венозной недостаточности;

их вероятная причина – расположение очагов демиелинизации по ходу венул,

что при развитии воспаления вызывает сдавление окружающих тканей и нарушение кровотока [112]. Исследования с использованием высокопольных МРТ подтвердили, что все очаги воспаления при РС связаны с нарушением циркуляции в мелких сосудах мозга, прежде всего венулах [85].

При исследовании больных РС с помощью перфузионной МРТ снижение регионального кровотока и увеличения времени кровотока было обнаружено в макроскопически неизмененном белом веществе, коре полушарий и подкорковых ганглиях головного мозга при отсутствии факторов риска

39

заболеваний системы кровообращения [72, 84, 100, 138, 159]. Обнаруженное снижение умеренно выражено, носит диффузно-очаговый характер и выявляется уже на ранних стадиях РС [21]. Последние работы показывают, что снижении перфузии при РС начинается с нормально выглядящего белого вещества мозга и по мере прогрессирования заболевания распространяется и на серое вещество [159], а нарушение перфузии серого вещества ассоциировано с нарушениями памяти, хотя при этом не наблюдается снижения глобального и регионарного объема серого вещества при РС по сравнению с группой контроля [52].

В группе больных РС в возрасте старше 45 лет при исследовании перфузии коры головного мозга методом ОФЭКТ также были выявлены очаговые микроциркуляторные изменения, типичные для проявлений сосудистой энцефалопатии (дисциркуляторной энцефалопатии) [9]. Среднее число зон отчетливой гипоперфузии у больных РС было даже больше, чем у больных с установленным диагнозом сосудистой энцефалопатии того же возраста, что указывает на существенные проблемы в кровоснабжении мозга у больных РС без указаний на сосудистую энцефалопатию в анамнезе. Авторами сделан вывод, что нарушения микроциркуляции в этой группе больных РС принимают участие в патогенезе нейродегенерации, обуславливающей постепенное нарастание неврологического дефицита. Сосудисто-метаболическая терапия уменьшала выраженность этих изменений [9].

Широко распространенное снижение перфузии в нормально выглядящем белом и сером веществе при РС не является прямым следствием аксональной дегенерации, но может быть результатом снижения аксональной активности,

сокращения энергетического метаболизма астроцитов и, возможно, увеличения концентрации эндотелина-1 в крови. Источником эндотелина-1, который, как уже упоминалось, является мощным вазоконстриктором являются реактивные астроциты в бляшках РС, а снижение мозгового кровотока может быть объяснено сосудосуживающим действием данного соединения [49].

40

Определенную роль в снижении перфузии головного мозга при РС может играть снижение функциональной активности нервной ткани в проекции очагов демиелинизации [72, 84, 100].

Часть очаговых поражений при РС может иметь ишемическое происхождение, и, вероятно, существует связь между пониженной перфузией белого вещества и когнитивной дисфункцией при РС [50]. Существует подгруппа пациентов РС с паттернами демиелинизации, которые не наблюдаются в моделях острого или хронического энцефаломиелита, однако точно имитируют повреждения белого вещества, наблюдающиеся на ранних стадиях ишемии [99].

Исследования, основанные на гистопатологических методах и магнитно-

резонансной томографии (МРТ) также демонстрируют гипоксие-подобные повреждения тканей головного мозга при РС или даже тромбозы мелких вен

[72, 99, 134].

Расширение «антигенного эпитопа» при аутоиммунном ответе приводит к поражению не только нервной, но и соединительной ткани, в том числе и сосудов, что подтверждается данными микроскопии [21]. Дилятационная ангиопатия, поражение капилляров и вен, обнаруживаемые при РС, приводят к депонированию крови, что имеет некоторое значение в снижении общего и регионального кровотока.

Определённое значение в развитии гипоперфузионного синдрома при PC

может иметь и снижение реологических свойств крови [13]. Показана взаимосвязь изменений системы гемостаза с течением РС.

Нарушение мозговой гемодинамики может быть связано с патологическими изменениями в крупных артериях головного мозга и развитием артериальной гипоперфузии. По данным МР - ангиографии и дуплексного сканирования у части больных РС выявляется патология пре- и интрацеребральных сосудов в виде патологической извитости, гипо- и аплазий, а также их сочетания.