9.3. Экспериментальные данные

Механическое разрушение клеток мозга оказывает­ся первой ступенью, ведущей к истечению внутри­клеточных ионов и последующей активации генов, появлению свободных радикалов и перекисному окислению липидных клеточных мембран. Повыше­ние уровня внутриклеточного кальция, активация фосфолипаз и кальлейна способствуют вторичному повреждению клеточных мембран и цитоскелета, затруднению транспорта аксоплазмы и как след­ствие этого — отсроченной гибели клетки.

При экспериментальной травме локальным воз­действием на кору мозга крысы в течение 25 мил­лисекунд первичное геморрагическое повреждение наблюдается на месте приложения силы. Через 3 дня после травмы патология аксонов выявляется в субкортикальном белом веществе и во внутренней капсуле поврежденного полушария.

На формирование очага ушиба мозга, на ранних стадиях ЧМТ, существенное влияние оказывают развивающаяся при этом распространенная цереб-роваскулярная патология, включая субарахноидаль-ное кровоизлияние, очаговые стазы (аккумуляция тромбоцитов) и тяжелая ишемия. Через 30 минут после экспериментального очагового повреждения мозга (током жидкости в 1,7—2,2 атмосфер) обна­руживается стаз крови в пиальных сосудах над оча­гом повреждения и снижение кровотока в этой зоне. Умеренное снижение кровотока наблюдается и в других участках поврежденного полушария, вклю­чая лобную и височную доли, гиппокамп, таламус и чечевичное ядро; легкое снижение кровотока происходит и в коре противоположного полуша­рия [61].

Повреждение мозга запускает каскад воспали­тельных клеточных реакций и сама травма мозга является ключевым фактором в развитии острой посттравматической воспалительной реакции. По­вышенная экспрессия таких цитокинов, как тумо-ро-некротический фактор — альфа (TNF-alpha) и интерлейкин-1, появляется только при тяжелой травме мозга и в первые 4 часа в поврежденной коре [83].

Развитию вторичных посттравматических по­вреждений и дисфункций мозга способствует так­же и апоптоз клеток. Значительно меньше, по срав­нению с нейронами, обнаруживается фрагментация ДНК в астроцитах [116]. Уже через 2 часа после ушиба выявляется фрагментация ДНК во всех ней­ронах в коре — зоне ушиба и сохраняется, по мень­шей мере, 2—4 недели. Апоптоз обнаруживается так­же в нейронах ипсилатерального гиппокампа и

237

Клиническое руководство по черепно-мозговой травме

зернистом слое зубчатого ядра мозжечка, т.е. на су­щественном расстоянии от очага ушиба.

Через 3 дня после локального эксперименталь­ного ушиба коры больших полушарий мышей, выявляется экспрессия c-jun РНК (постоянного маркера нейронов, реагирующих на стресс или повреждение) в клетках Пуркинье обеих полуша­рий мозжечка, а через 1 неделю и в черве мозжеч­ка. Механизм воздействия очага ушиба коры боль­ших полушарий мозга на мозжечок остается пока неясным. Высказывается предположение о транс-нейрональной активации генов [103].

Повреждение клеток при травме мозга не толь­ко запускает воспалительные клеточные реакции, но и вызывает экспрессию различных тРНК, спо­собствующих усилению адаптивных свойств ткани мозга. Через 30 минут после экспериментального ушиба мозга повышается экспрессия тРНК глио-фибриллярного кислого белка (ГФКБ), что свиде­тельствует об активации астроцитов. Первые 2 часа после травмы мозга активация тРНК астроцитов выявляется в перифокальной зоне, тогда как через 24 часа этот процесс распространяется на не толь­ко на все поврежденное полушарие, но обнаружи­вается и в гиппокампе и коре противоположного полушария. Иммуногистохимический метод выяв­ляет реактивные астроциты через 1—3 сут и пери-контузионно в зоне ушиба, в белом веществе и гиппокампе поврежденного полушария [61]. Наря­ду с этим, в перифокальной зоне очага ушиба че­рез 3 часа после травмы мозга отмечается повы­шенная экспрессия АРР-белка предшественника амилоида, необходимого для восстановления струк­туры миелина. Повышенная экспрессия АРР сохра­няется в течение последующих 3 сут [108], возможно и более длительный период.

Одним из постоянных компонентов ушиба моз­га является вазогенный и/или цитотоксический отек. Существует прямая связь между нарушением мик­роциркуляции, с последующим увеличением уров­ня внеклеточного лактата, истечением внутрикле­точного калия и развитием цитотоксического отека. Нарушение регуляции межклеточной адгезивной молекулы-1 в стенках сосудах обнаруживается пос­ле ушиба мозга не только вокруг очага поврежде­ния, но и на значительном от него расстоянии, в неповрежденных сосудах, что способствует пост­травматической адгезии лейкоцитов, нарушениям микроциркуляции и отеку мозга [84]. Через 5 ми­нут после экспериментального вакуумного ушиба мозга, при электронно-микроскопическом иссле­довании виден отек эндотелиальных клеток; нару­шений межклеточных контактов в это время нет

[142]. Используя иммуногистохимические маркеры острого воспалительного процесса, такие как иден­тификация нейтрофилов (моноклональные анти­тела RP-3) и молекулы адгезии эндотелия (Е-selectin), еще раз экспериментальным путем было доказано, что в случаях ушиба мозга (в отличие от ДАП) раннее нарушение гематоэнцефалического барьера, наблюдаемое через 1 час после траимы мозга, связано с воспалительной реакцией. Неза­висимо от особенностей экспериментальных мето­дик нанесения травмы мозга, выраженный отек мозга развивается через 2 часа и первичной движу­щей силой скопления жидкости в очаге ушиба моз­га, является повышенный коллоидно-осмотичес­кий потенциал некротизированной ткани [89].

Воспалительные и регенераторные процессы после травмы мозга длятся в течение длительного времени, вплоть до 1 года после эксперименталь­ной травмы мозга крыс [53]. В неосложненных слу­чаях нейтрофильная инфильтрация поврежденной ткани продолжается не более одной недели, тогда как макрофаги, обнаруживаемые в очаге повреж­дения через 48 часов после травмы, сохраняются, по крайней мере, в течение 1 года. Механическое повреждение мозга индуцирует комплекс клеточ­ных и молекулярных реакций, выражающийся, в том числе, и реактивным глиозом. В интервале от 3 до 14 сут после экспериментального ушиба мозга определяется повышенная экспрессия рецептора бензодиазина, локализованного на наружной мем­бране митохондрий астроцитов и микроглии и транспортирующего холестерол к месту биосинте­за нейростероида, что сопровождается компенса­торным увеличением количества (гиперплазией) этих клеток [123].

Значительное увеличение числа астроцитов (им-муноположительных при окрашивании ГФКБ) обнаруживается вплоть до 4 недель. Через 30 сут после ушиба мозга экспрессия тРНК ГФКБ на­блюдается во всех отделах белого вещества повреж­денного полушария, однако и в течение последу­ющих недель, вплоть до 1 года может увеличиваться количество астроцитов. Регенерация дендритов, выявляемая специальными иммуногистохимичес-кими маркерами повреждения дендритов [98] в перифокальной зоне, проявляется только через 2 месяца после травмы, но сохраняется в течение исследованного года, что свидетельствует о парал­лельно протекающих компенсаторных процессах.

Экспериментальные исследования показывают возможности патогенетического лечебного воздей­ствия на поврежденный мозга [44, 52, 61, 79]. От 3 часов до 3 сут после травмы мозга при нормальной

238

Очаговые ушибы головного мозга

температуре тела большое число сегментоядерных лейкоцитов выявляется периваскулярно в повреж­денной ткани и субарахноидальном пространстве. Гипотермия (30,0°С) и гипертермия (39,0°С) зна­чительно влияют на активность лейкоцитов. Пост­травматическая гипотермия снижает активность лейкоцитов не только в поврежденной, но и непо­врежденной (контрольной) коре, тогда как гипер­термия повышает активность лейкоцитов только в поврежденной коре [52]. Таким образом, посттрав­матическая гипотермия уменьшает активность лей­коцитов не только в ранние часы после травмы (3 часа), но и в течение последующих нескольких сут.

Известно, что кортикотропин — рилизинг фак­тор, гипоталамический нейропептид, ингибирует трансэндотелиальное истечение плазмы. Введение животным, с экспериментально полученным уши­бом мозга, 50 и 100 микрограмм/кг кортикотро-пин-рилизинг фактора уменьшает травматический отек мозга, снижая проницаемость гематоэнцефа-лического барьера [44].

Введение антагонистов туморо-нскротического фактора (TNF alpha) в желудочки мозга за 15 ми­нут до нанесения травмы и через 1 час после экс­периментальной травмы мозга, улучшает посттрав­матическую двигательную активность, тогда как внутривенное введение этого же вещества не ока­зывает аналогичного воздействия [61] .

В качестве контроля за процессами организации очага ушиба мозга могут служить данные об уровне концентрации в сыворотке крови маркеров повреж­дения глии (S-100) и нейронов (NSE). Так, уровень

концентрации маркеров коррелирует с объемом очага ушиба, определяемым по данным КТГ [79].

Таким образом, многочисленные эксперимен­тальные исследования ушиба мозга показали, что характер распространения вторичных изменений зависит не только от наличия самого очага повреж­дения, но и механизма получения травмы мозга. Именно комбинированное воздействие на мозг ме­ханического разрушения в сочетании с нейроток-' сическим воздействием некротизированной ткани обусловливает патологию, наблюдаемую в посттрав­матическом периоде. Кроме того, что не менее важ­но, показана возможность патогенетического лечеб­ного воздействия с целью предупреждения или ослабления вторичных повреждений ткани мозга.