Миға қанайналым кеңістіктері және олардың аурулармен байланысы
Perivascular space
Микроскопиялық зерттеулерде анықталатын мидағы қан тамырлары маңындағы кеңістіктер (Вирхов-Робин кеңістіктері) иммунологиялық және сигналдық қызметтердегі рөлі жайлы.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Периваскулярлық кеңістік, сондай-ақ Вирхов-Робин кеңістігі деп те аталады, – бірнеше органдардағы, соның ішінде мидағы белгілі бір қан тамырларын қоршаған сұйықтыққа толы кеңістік. Ол иммундық функцияға ие болуы мүмкін, бірақ негізінен жүйке және қаннан түзілген хабаршылардың таралуына қатысады. Мидың жұқа қабығы (pia mater) ми бетінен субарахноидтық кеңістіктегі қан тамырларының бетіне өтеді. Мида периваскулярлық манжеттер – периваскулярлық кеңістіктерде лейкоциттердің жиналу орындары, көбінесе вирустық энцефалитпен ауырған науқастарда кездеседі. Периваскулярлық кеңістіктердің мөлшері қан тамырларының түріне қарай өзгереді. Мида көптеген капиллярлардың периваскулярлық кеңістігі көрінбейді, бірақ мидың кейбір құрылымдары, мысалы, циркумвентрикулярлық органдар, микроскопиялық зерттеулерде байқалатындай, өте өткізгіш капиллярларды қоршаған үлкен периваскулярлық кеңістікке ие. Гипоталамустың негізінде орналасқан ми құрылымы – медиандық эминенцияда кең периваскулярлық кеңістігі бар капиллярлар бар. Адамдарда артериялар мен веналарды қоршаған периваскулярлық кеңістіктер МРТ суретінде кеңейген аймақтар ретінде көрінеді. Көптеген сау миларда бірнеше кеңейген кеңістік кездеседі, ал олардың көбеюі бірнеше нейродегенеративті аурулардың пайда болуымен байланысты болуы мүмкін, сондықтан бұл кеңістіктер зерттеу нысаны болып табылады.
A perivascular space, also known as a Virchow–Robin space, is a fluid filled space surrounding certain blood vessels in several organs, including the brain, potentially having an immunological function, but more broadly a dispersive role for neural and blood derived messengers. The brain pia mater is reflected from the surface of the brain onto the surface of blood vessels in the subarachnoid space. In the brain, perivascular cuffs are regions of leukocyte aggregation in the perivascular spaces, usually found in patients with viral encephalitis. Perivascular spaces vary in dimension according to the type of blood vessel. In the brain where most capillaries have an imperceptible perivascular space, select structures of the brain, such as the circumventricular organs, are notable for having large perivascular spaces surrounding highly permeable capillaries, as observed by microscopy. The median eminence, a brain structure at the base of the hypothalamus, contains capillaries with wide perivascular spaces. In humans, perivascular spaces surround arteries and veins can usually be seen as areas of dilatation on MRI images. While many normal brains will show a few dilated spaces, an increase in these spaces may correlate with the incidence of several neurodegenerative diseases, making the spaces a topic of research.
Дилатация белгілері
Өте кеңію бірнеше нақты клиникалық белгілермен байланысты. Егер кеңію тек бір жарты шардың ғана ауыр дәрежеде болса, хабарланған белгілерге есінен тану (нақты себебі анықталмаған), гипертония, қалыпқа келтіретін бас айналу, бас ауруы, ерте есте сақтау қабілетінің бұзылуы және жартылай беттік құрылыстар (hemifacial ticks) жатады. Ауыр екі жақты кеңіюмен байланысты белгілерге құлақ ауруы (өзінен-өзі кеткен), деменция және ұстамалар кіреді. Бұл деректер ауыр VRS кеңіюіне ұшыраған адамдардың жағдайларын зерттеу нәтижесінде жинақталды.
Extreme dilation has been associated with several specific clinical symptoms. In cases of severe dilation in only one hemisphere, symptoms reported include a non specific fainting attack, hypertension, positional vertigo, headache, early recall disturbances, and hemifacial tics. Symptoms associated with severe bilateral dilation include ear pain (which was reported to have resolved on its own), dementia, and seizures. This data was compiled from case studies of individuals with severe VRS dilation.
Дилатациялық ВРС және басқа аурулардың байланысы
Соңғы және жалғасып жатқан зерттеулер үлкейген ВРС және бірнеше аурудың арасындағы байланысты көрсетіп отыр.
Recent and ongoing research has found associations between enlarged VRS and several disorders.
Деменция
Бір кезде деменциямен ауырған адамдардың мәйіттерді саралау кезінде кеңейген Вирхов-Робин кеңістіктері соншалықты жиі кездесетін, олар осы аурудың себебі деп есептелді. Дегенмен, қазір Вирхов-Робин кеңістіктерінің кеңеюі мен деменция арасындағы тікелей байланысты растау не жоққа шығару мақсатында қосымша зерттеулер жүргізілуде.
At one point in time, dilated Virchow–Robin spaces were so commonly noted in autopsies of persons with dementia, they were believed to cause the disease. However, additional research is currently being performed in order to confirm or refute a direct connection between dilation of VRS and dementia.
Альцгеймер ауруы
Кейбір зерттеулер Альцгеймер ауруы бар адамдарда, ауруы жоқ адамдармен салыстырғанда, ВРС-тің кеңістікте таралуын және кездесу жиілігін бағалаған. Зерттеушілер ВРС табиғи қартаюмен байланысты болғанымен, МРТ-де Альцгеймер ауруы бар адамдарда ВРС жиілігінің жоғары екенін анықтады. Ми тамырларының зақымдануы (церебральді амилоидты ангиопатия, CAA), көбінесе Альцгеймер ауруымен байланысты, ВРС-ті кеңейтіп, қабынуды ми тіндеріне (паренхимаға) таратуға мүмкіндік береді. ВРС көбінесе сұр затта қосымша мембранаға ие болғандықтан, ишемиялық CAA реакциясы көбінесе ақ затта байқалады. Ми қабығындағы ВРС құрылымы Альцгеймер ауруының дамуына әсер етуі мүмкін деген гипотеза бар. Базальдық ганглиядағы ВРС-тен айырмашылығы, ми қабығындағы ВРС тек бір қабатты ми қабығымен (лептоменгингтермен) қоршалған. Осылайша, ми қабығындағы ВРС базальдық ганглиядағы ВРС-ке қарағанда интерстициалды сұйықтықтағы β-амилоидты аз тиімді түрде шығаруы мүмкін. Дренаждың тиімділігі төмендеуі Альцгеймер ауруының белгісі болып табылатын β-амилоидты плактардың пайда болуына әкелуі мүмкін. Бұл гипотезаны қолдай отырып, зерттеулер Альцгеймер ауруы бар пациенттердің ми қабығында β-амилоид плактардың базальдық ганглияға қарағанда жиі кездесетінін көрсетті. CADASIL синдромы (субкортикальды инфаркттар мен лейкоэнцефалопатия синдромы бар церебральді аутосомалық доминантты артериопатия) – 19-шы хромосомадағы Notch 3 генінің мутациясынан туындайтын тұқым қуалайтын инсульт жағдайы. Зерттеулер CADASIL синдромы бар адамдарда, ауруға әкелетін зақымдалған гаплотип жоқ отбасы мүшелерімен салыстырғанда, кеңейтілген кеңістіктердің санының артуын байқады. Бұл периваскулярлық кеңістіктер негізінен putamen және уақытша (temporal) субкортикальды ақ затта орналасқан және олар аурудың ауырлығына қарағанда адамның жасына байланысты көрінеді. Фреймингем инсульт қаупінің көрсеткіштері бойынша, қарт адамдарда кеңейтілген периваскулярлық кеңістіктер инсульт қаупінің жоғары болуымен байланысты. Осыған ұқсас зерттеулерде, демиелинизацияға (МР-ға тән) ықпал ететін қабыну клеткалары периваскулярлық кеңістіктерге шабуыл жасайтыны көрсетілді. Периваскулярлық кеңістіктерді аурудың ықтимал маркері ретінде қарастыруға болатынын анықтау үшін, одан әрі зерттеулерге, жоғары дәлдікті МРТ әдістерін қолдану қажет.
Some studies have assessed the spatial distribution and prevalence of VRS in people with Alzheimer's disease versus those without the disease. Researchers have found that while VRS appear to be correlated with natural aging, MR imaging reveals a greater prevalence of VRS in those with Alzheimer's. Cerebral amyloid angiopathy (CAA), a blood vessel failure often associated with Alzheimer's disease, utilizes dilated VRS to spread inflammation to the parenchyma. Because the VRS often have an extra membrane in gray matter, the ischemic CAA response is often observed in white matter. It has been hypothesized that the structure of VRS in the cerebral cortex may contribute to the development of Alzheimer's disease. In contrast to VRS of the basal ganglia, VRS in the cerebral cortex are surrounded by only one layer of leptomeninges. As such, VRS in the cerebral cortex may drain β amyloid in interstitial fluid less effectively than VRS in the basal ganglia. The less effective drainage may lead to the development of the β amyloid plaques that characterize Alzheimer's disease. In support of this hypothesis, studies have noted the greater frequency of β amyloid plaques in the cerebral cortex than in the basal ganglia of Alzheimer's disease patients. CADASIL syndrome (cerebral autosomal dominant arteriopathy with subcortical infarcts and leukoencephalopathy syndrome) is a hereditary stroke condition due to a Notch 3 gene mutation on Chromosome 19. Studies have noted that in comparison to family members lacking the affected haplotype that leads to the condition, an increased number of dilated spaces is observed in individuals with CADASIL. These perivascular spaces are localized primarily in the putamen and temporal subcortical white matter and they appear to correlate with age of the individual with the condition rather than severity of the disease itself. There has been a high risk of stroke associated with dilated perivascular spaces in the elderly according to the Framingham Stroke Risk Score. Additional studies with similar findings have suggested that the inflammatory cells which contribute to the demyelination that characterizes MS also attack the perivascular spaces. Studies using advanced MRI techniques will be necessary to determine if the perivascular spaces can be implicated as a potential marker of the disease.
Аутизм
Кеңейген периваскулярлық кеңістіктер егде жастағы адамдарда көп кездеседі, ал балаларда сирек кездеседі. Зерттеулер дамудағы кешігу және синдромдық емес аутизм мен кеңейген немесе дилатацияланған периваскулярлық кеңістіктер арасындағы байланысты көрсеткен. Синдромдық емес аутизм – себебі белгісіз аутистік пациенттерді жіктеу.
Dilated perivascular spaces are common among the elderly and uncommon in children. Studies have noted the association between both developmental delay and non syndromic autism and enlarged or dilated perivascular spaces. Non syndromic autism categorizes autistic patients for which there is no known cause.
Тарих
Периваскулярлық кеңістіктердің пайда болуын алғаш рет 1843 жылы Дюрант Фардел атап өтті. 1851 жылы Рудольф Вирхов ми тамырларының сыртқы және ішкі/орта қабаттары арасындағы микроскопиялық кеңістіктерді егжей-тегжейлі сипаттады. Шарль Филипп Робин 1859 жылы осы тұжырымдарды растады және первиваскулярлық кеңістіктерді қалыпты анатомияда бар арналар ретінде сипаттаған алғашқы адам болды. Бұл кеңістіктер Вирхов-Робин кеңістіктері деп аталды және осы атаумен бүгінге дейін танымал. Иммунологиялық маңызын 1865 жылы Вильгельм Хис аға лимфа жүйесіне ағатын кеңістіктер арқылы интерстициалдық сұйықтықтың ағынын бақылау негізінде анықтады. Вирхов-Робин кеңістіктері алғаш сипатталғаннан кейін көп жылдар бойы олардың субарахноидальды кеңістіктегі цереброспинальдық сұйықтықпен тікелей байланыста екені ойластырылды. Бірақ кейін электронды микроскопия арқылы пиа-матердің оларды бөліп тұратыны дәлелденді. МРТ қолданысымен периваскулярлық кеңістіктер мен цереброспинальдық сұйықтық арасындағы сигнал интенсивтілігінің айырмашылықтары өлшенді, бұл осы тұжырымдарды растады. Зерттеу технологиялары дамыған сайын, олардың функциясы, анатомиясы және клиникалық маңызы туралы мәліметтер де молая түсті.
The appearance of perivascular spaces was first noted in 1843 by Durant Fardel. In 1851, Rudolph Virchow was the first to provide a detailed description of these microscopic spaces between the outer and inner/middle lamina of the brain vessels. Charles Philippe Robin confirmed these findings in 1859 and was the first to describe the perivascular spaces as channels that existed in normal anatomy. The spaces were called Virchow Robin spaces and are still also known as such. The immunological significance was discovered by Wilhelm His, Sr. in 1865 based on his observations of the flow of interstitial fluid over the spaces to the lymphatic system. For many years after Virchow Robin spaces were first described, it was thought that they were in free communication with the cerebrospinal fluid in the subarachnoid space. It was later shown with the use of electron microscopy that the pia mater serves as separation between the two. Upon the application of MRI, measurements of the differences of signal intensity between the perivascular spaces and cerebrospinal fluid supported these findings. As research technologies continued to expand, so too did information regarding their function, anatomy and clinical significance.