Внимание! Статья адресована врачам-специалистам

Mirzayev A.H.

Azerbaijan State Advanced Training Institute for Doctors named after A. Aliyev, Baku

Morphometric markers of atrophy of subcortical structures in multiple sclerosis

Резюме. Изучены морфометрические маркеры подкорковых структур при рассеянном склерозе (РС). Под наблюдением находилось 88 пациентов с РС (58 женщин и 30 мужчин) в возрасте от 18 до 60 лет. У 56 выявлен рецидив-ремиттирующий РС, у 32 – вторично-прогрессирующий тип течения заболевания. Всем больным проведена магнитно-резонансная томография с воксельной морфометрией.

При РС редукция таламуса и стриатума на фоне каллозальной атрофии является важным маркером нейродегенеративных процессов в сером и белом веществах головного мозга. Применение морфометрических параметров таламуса, стриатума и мозолистого тела позволяет объективно оценить степень выраженности атрофических изменений подкорковых структур и скорость развития нейродегенеративных процессов. Эти маркеры могут быть использованы для уточнения типа течения и прогностической оценки прогрессирования РС.

Ключевые слова: рассеянный склероз, атрофия подкорковых структур головного мозга, морфометрические маркеры.

Медицинские новости. – 2020. – №8. – С.82–84.

Summary. The aim of our work was to study the morphometric indicators оf the subcortical structures in multiple sclerosis (MS). 88 patients (58 women, 30 men) with MS aged 18 to 60 years were under observation. 56 patients had relapse-remitting multiple sclerosis, 32 patients had a secondary progressive multiple sclerosis type of disease course. All patients underwent magnetic resonance imaging with voxel morphometry.

In multiple sclerosis, reduction of the thalamus and striatum in case of callous atrophy are important markers of neurodegenerative processes in the gray and white substances of the brain. The use of morphometric parameters of the thalamus, striatum and corpus callosum allows to objectively assess the severity of atrophic changes in the subcortical structures and the rate of development of neurodegenerative processes. These markers can be used to clarify the type of course and predictive assessment of the progression of MS.

Keywords: multiple sclerosis, atrophy of the subcortical structures of the brain, morphometric markers.

Meditsinskie novosti. ? 2020. ? N8. ? P.82–84.

Рассеянный склероз (РС) – мультифокальное воспалительное, нейродегенеративное заболевание центральной нервной системы (ЦНС), характеризующееся такими патологическими изменениями, как демиелинизация, гибель олигодендроглиоцитов и аксонов [1, 2].

В настоящее время атрофия головного мозга рассматривается как наиболее специфический маркер тяжести патологического процесса у больных с РС [3, 4]. Установлено, что диффузное поражение белого и серого веществ ЦНС приводит к развитию атрофии головного и спинного мозга [5–7]. Церебральная атрофия начинается на самых ранних стадиях заболевания и развивается при различных типах течения РС. Скорость атрофии мозга у больных с РС многократно выше, чем при нормальном процессе старения [8]. Хотя точный механизм атрофии при РС полностью не ясен, он может в значительной степени быть обусловлен миелиновой и аксональной потерей.

Проведение исследований на ранней стадии РС обнаружило значительную потерю белого вещества без изменения серого вещества, что может указывать на различный механизм атрофии при РC по сравнению с другими нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера и Валлеровская дегенерация [9].

Имеются сведения, что скорость атрофии мозга не зависит от подтипа болезни, несмотря на значительно более высокую воспалительную активность, часто наблюдаемую при рецидив-ремиттирующем РС (РРРС) по сравнению с вторично-прогрессирующим РС (ВПРС). Кратковременное колебание объема мозга (включая небольшое увеличение) более вероятно можно наблюдать при РРРС. Лечение стероидами может уменьшить воспалительный процесс в мозговой ткани, а также способен вызывать кратковременные изменения объема мозга. Глобальная атрофия была обнаружена при других формах РС, включая первичный прогрессирующий РС и РС с моносимптоматическим течением, указывая на то, что атрофия является значительной и универсальной особенностью РС. Имея это в виду, количественные показатели при атрофии были изучены и включены в качестве результатов клинических наблюдений как новые агенты заболевания. Несколько проведенных исследований уже показали некоторые терапевтические воздействия на атрофию на указанной основе [7, 9].

Важно отметить, что соотношение между атрофией мозга и клиническими проявлениями сильнее, чем корреляция между насыщенностью поражения и клинической недееспособностью. В общем, объемное МР-изображение обеспечивает объективный учет естественного течения прогрессирования заболевания, активности и потери ткани при РС и предоставляет клиницистам объективный показатель для количественной оценки болезни. Последняя стала возможной после внедрения воксельной МРТ-морфометрии – метода статистического параметрического картирования (statistical parametric mapping – SPM) [10, 11]. Использование таких программ позволяет точно оценивать состояние корковых и подкорковых структур головного мозга [11].

Исследования, демонстрирующие важную роль церебральной атрофии в развитии нетрудоспособности больных РС, диктуют необходимость точного измерения выраженности атрофических изменений корковых и подкорковых структур головного мозга. В связи с этим большой интерес представляет воксельная МРТ-морфометрия.

Цель исследования – с помощью МРТ-морфометрии выявить изменения подкорковых структур у больных рассеянным склерозом и установить взаимосвязь данных изменений с типом течения заболевания и степенью инвалидизации.

Материалы и методы

Было обследовано 88 пациентов с достоверным диагнозом РС согласно критериям Макдональда (2010, 2017). Из них 58 (65,9%) женщин и 30 (34,1%) мужчин в возрасте от 18 до 60 лет. На момент обследования в возрастной группе до 30 лет находились 23 (26,1%) человека, в группе 31–40 лет – 24 (27,2%), в возрасте 41–50 лет – 28 (31,8%), старше 51 года – 13 (14,9%) пациентов.

По типу течения заболевания у 56 (63,6%) больных отмечался РРРС, у 32 (36,4%) – ВПРС. В группу контроля было включено 20 здоровых добровольцев, сопоставимых с основными группами (РРРС, ВПРС) по полу и возрасту.

Критериями исключения из исследования явились:

– клиническое обострение и(или) МРТ-активность (наличие, как минимум, одного очага демиелинизации, накапливающего контрастное вещество);

– соматическая и наследственная патологии;

– аутоиммунные заболевания.

Оценка неврологического статуса пациентов проводилась по шкале функциональных систем (Fs) Куртцке и шкале нетрудоспособности EDSS.

Для определения взаимосвязи атрофии подкорковых структур с тяжестью заболевания больные были разделены на следующие группы: 1-я – легкая инвалидизация (<3,0 балла по EDSS); 2-я – умеренная инвалидизация (3,5–5,5 балла); 3-я – выраженная инвалидизация (>6,0 балла). В 1-ю группу вошли пациенты с РРРС, во 2-ю – с РРРС и ВПРС, в 3-ю – с ВПРС.

МРТ-исследование проводилось в режимах Т₂ dark-fluid (FLAIR) и Т₂-взвешенные изображения для оценки очагового поражения мозга, а также для выполнения воксельной морфометрии на аппарате Siemens magnetom avanto 1,5 Тл. Этапы проведения воксельной морфометрии: 1 – коррекция движения головы испытуе-мого (Т1 МРR); 2 – сегментированные изображения головного мозга на серое вещество (А), белое вещество (В) и ликворсодержащие пространства (С); 3 – нормализованные изображения белого и серого вещества; 4 – сглаженные изображения белого и серого вещества.

Статистическая обработка полученных результатов проводилась с применением программ Мicrosoft Excel, а также пакетов компьютерной прикладной программы SPSS 20.0. Для описания количественных признаков рассчитывались медиана (Ме). Достоверность различий двух независимых выборок определялась с использованием критерия Манна – Уитни; при р<0,05 различие считалось значимым.

Результаты и обсуждение

Показатели морфометрических параметров подкорковых структур (таламус, хвостатое ядро, лентикулярное ядро, мозолистое тело, боковые желудочки и третий желудочек) в зависимости от типа течения заболевания представлены в таблице 1.

При анализе морфометрических показателей в зависимости от типа течения РС наблюдалось снижение объема всех подкорковых структур по отношению к контрольным показателям, причем уменьшение прогрессировало с утяжелением типа течения заболевания.

При МРТ-морфометрии у больных с РРРС по сравнению со здоровыми была выявлена атрофия подкоркового серого вещества обоих полушарий головного мозга, с преимущественным поражением таламуса и лентикулярного ядра (см. табл. 1).

Таблица 1. Показатели морфометрических параметров подкорковых структур в зависимости от типа течения заболевания. Значения объемов (в вокселях) представлены в виде медианы

Примечание: здесь и в табл. 2 Л – левая сторона, П – правая сторона.

В группе больных с РРРС были выявлены достоверные различия показателей (р<0,001) в сравнении с таковыми в группе ВПРС по объему таламуса, хвостатого и лентикулярного ядер; выраженной атрофии подкорковых структур, в частности, хвостатого и лентикулярного ядер, что у больных с ВПРС, вероятно, связано с большей длительностью заболевания. Эти данные согласуются с результатами некоторых предыдущих морфометрических исследований, в которых показано вовлечение подкорковых структур в дегенеративный процесс на самых ранних стадиях развития заболевания [12].

Как известно, лентикулярные ядра представляют собой совокупность бледного шара и скорлупы, а вместе с хвостатыми ядрами они носят название полосатого тела или стриатума. Полосатое тело имеет связи с таламусом и расположено вокруг боковых желудочков и третьего желудочка мозга.

Помимо таламуса и стриатума, было выявлено вовлечение в патологический процесс мозолистого тела, более выраженное у больных с ВПРС, чем у больных с РРРС и контрольной группы (см. табл. 1). При различных типах РС на фоне уменьшения объема мозолистого тела в большей мере было обнаружено расширение желудочковой системы головного мозга, преимущественно боковых желудочков и третьего желудочка, что говорит именно об атрофии подкорковых структур [13].

Показатели морфометрических маркеров подкорковых структур в зависимости от степени инвалидизациипредставлены в таблице 2.

Таблица 2. Показатели морфометрических параметров подкорковых структур в зависимости от степени инвалидизации. Значения объемов (в вокселах) представлены в виде медианы

При сравнительном анализе объемов подкорковых структур в группах пациентов с различной тяжестью инвалидизации объем таламуса, хвостатых и лентикулярных ядер значимо уменьшался по сравнению с контрольными показателями только в группе пациентов с умеренной инвалидизацией (см. табл. 2). При этом объем лентикулярных ядер был значимо меньше в группе с выраженной инвалидизацией по сравнению с больными группы с умеренной инвалидизацией. Аналогичная тенденция наблюдалась при сравнении объемов хвостатых ядер, однако изменения были недостоверными (р>0,05). Объем таламуса в группах с умеренной и выраженной инвалидизацией существенно не отличался.

Полученные данные позволяют предполагать наличие различных механизмов, приводящих к нейродегенерации подкорковых структур при РС. Это, возможно, связано с особенностями их строения и функции – структурно-функциональной неоднородностью. Следует отметить, что таламус отличается крайней неоднородностью как структуры (помимо серого вещества ядер, в нем присутствуют и миелинизированные проводники), так и функций.

Таким образом, многочисленные связи между подкорковыми структурами и другими отделами головного мозга обусловливают их выраженную атрофию при различных типах РС.

Атрофия подкорковых структур может иметь несколько механизмов:

– наличие очагов демиелинизации непосредственно в подкорковых структурах (в таламусе и стриатуме);

– в результате дегенеративных изменений аксонов и непрямого поражения серого вещества.

Заключение

Проведенное исследование позволяет предположить, что при рассеянном склерозе редукция таламуса и стриатума на фоне каллозальной атрофии является важным маркером нейродегенеративных процессов в сером и белом веществе головного мозга. Применение морфометрических параметров таламуса, стриатума и мозолистого тела позволяет объективно оценить степень выраженности атрофических изменений подкорковых структур и скорость развития нейродегенеративных процессов. Эти маркеры могут быть использованы для уточнения типа течения и прогностической оценки прогрессирования РС.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Андрусякова Е.П., Сафоненко А.Ю., Цойлева Е.Э. // Практическая медицина. – 2018. – №4. – С.201–203.

2. Гусев Е.И. Рассеянный склероз / Е.И. Гусев, И.А. Завалишин, А.Н. Бойко. – М., 2011. – 528 с.

3. Прахова Л.Н. // Журнал неврологии и психиатрии. – 2014. – №10. – С.43–49.

4. Трофимова Ю.В. // Смоленский медицинский альманах. – 2018. – №6. – С.174–177.

5. Кротенкова М.В., Брюхов В.В., Морозова С.Н., Кротенкова И.А. Магнитно-резонансная томография в диагностике и дифференциальной диагностике рассеянного склероза: Рук-во для врачей. – М., 2019. – 160 с.

6. Мугутдинова Б.Т., Бойко А.Н., Гусев Е.И., Мугутдинов Т.М., Попова Е.В. // Известия Дагестанского государственного педогогического университета. Естественные и точные науки. – 2014. – №2(27). – С.31–34.

7. Steenwejk M.D., Geurts J.J.G., Daams M., et al. // Brain. – 2016. – Vol.139, N1. – P.115–116.

8. Sastre-Garriga J., Tur C., Pareto D., et al. // Mult. Scler. – 2015. – Vol.21, N6. – P.749–756.

9. Abnormalities J. Gadolinium Deposition in Human Brain Tissues after Contrastenhanced MR Imaging in Adult Patients without. – 2017. – P.1–9.

10. Воронков Л.В., Труфанов А.Г., Фоксин В.А. и др. // Вести. Рос. воен. мед. акад. – 2012. – Т.1, №1. – С.10–12.

11. Ashburner J., Friston K.J. // Neuro Image. – 2000. – Vol.11. – P.805–821.

12. Minagar A. // Neurology. – 2013. – Vol.80, N2. – P.210–219.

13. Klawiter E., et al. // J. Neuroimag. – 2011. – Vol.19, N11. – P.26–27.

Медицинские новости. – 2020. – №8. – С. 82-84.

Внимание! Статья адресована врачам-специалистам. Перепечатка данной статьи или её фрагментов в Интернете без гиперссылки на первоисточник рассматривается как нарушение авторских прав.