Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Диффузное аксональное повреждение (ДАИ) – это травма головного мозга, при которой множественные очаговые поражения распространяются на обширные участки белого и серого вещества. ДАИ является одним из наиболее распространенных и тяжелых видов травматического повреждения головного мозга и основной причиной комы и стойкого вегетативного состояния после тяжелой черепно-мозговой травмы. Оно встречается примерно в половине случаев тяжелой черепно-мозговой травмы и может быть первичным повреждением при сотрясении мозга. Часто исход – кома, при этом более 90% пациентов с тяжелым ДАИ не восстанавливают сознание. ДАИ может возникать при любой степени тяжести травматического повреждения головного мозга (ТПГМ), при этом выраженность повреждения увеличивается от легкой до тяжелой. Сотрясение мозга может быть легкой формой диффузного аксонального повреждения.
Diffuse axonal injury (DAI) is a brain injury in which scattered lesions occur over a widespread area in white matter tracts as well as grey matter. DAI is one of the most common and devastating types of traumatic brain injury and is a major cause of unconsciousness and persistent vegetative state after severe head trauma. It occurs in about half of all cases of severe head trauma and may be the primary damage that occurs in concussion. The outcome is frequently coma, with over 90% of patients with severe DAI never regaining consciousness. DAI can occur across the spectrum of traumatic brain injury (TBI) severity, wherein the burden of injury increases from mild to severe. Concussion may be a milder type of diffuse axonal injury.
Механизм
ДАИ – это результат травматических сил сдвига, возникающих при быстром ускорении или замедлении головы, как это может произойти при дорожно-транспортных происшествиях, падениях и нападениях. Дорожно-транспортные происшествия являются наиболее частой причиной ДАИ; она также может возникать в результате жестокого обращения с детьми. Немедленное повреждение аксонов может наблюдаться при тяжелых травмах головного мозга, но основное повреждение при ДАИ – это отсроченные вторичные повреждения аксонов, развивающиеся медленно в течение продолжительного времени. Недавние исследования связывают эти изменения со скручиванием и деформацией поврежденных аксонных микротрубочек, а также с отложением тау-белка и белка-предшественника амилоида (APP).
DAI is the result of traumatic shearing forces that occur when the head is rapidly accelerated or decelerated, as may occur in car accidents, falls, and assaults. Vehicle accidents are the most frequent cause of DAI; it can also occur as the result of child abuse
Immediate disconnection of axons may be observed in severe brain injury, but the major damage of DAI is delayed secondary axon disconnections, slowly developed over an extended time course. Recent studies have linked these changes to twisting and misalignment of broken axon microtubules, as well as tau protein and amyloid precursor protein (APP) deposition.
Характеристики
Обычно поражения обнаруживаются в белом веществе мозга при диффузном аксональном повреждении (ДАП); эти поражения варьируются в размерах от примерно 1–15 мм и распределены по характерной схеме. Другие типичные локализации ДАП включают белое вещество коры головного мозга и верхние ножки мозга. Эти области могут быть более уязвимы к повреждениям из-за разницы в плотности между ними и другими областями мозга. Хотя механизмы вторичного повреждения мозга до сих пор недостаточно изучены, в настоящее время общепризнано, что растяжение аксонов при травме вызывает физическое нарушение и протеолитическую деградацию цитоскелета. Это также приводит к открытию натриевых каналов в аксолемме, что, в свою очередь, вызывает открытие потенциал-зависимых кальциевых каналов и поступление Ca2+ в клетку. Когда этот отек достигает достаточного размера, он может привести к разрыву аксона в месте повреждения цитоскелета, вызывая его отступление к телу клетки и формирование утолщения. Аксолемма разрушается, а близлежащие клетки начинают фагоцитарную активность, поглощая клеточный детрит.
Lesions typically are found in the white matter of brains injured by DAI; these lesions vary in size from about 1–15 mm and are distributed in a characteristic pattern. Other common locations for DAI include the white matter in the cerebral cortex, the superior cerebral peduncles, These areas may be more easily damaged because of the difference in density between them and the other regions of the brain. Though the processes involved in secondary brain injury are still poorly understood, it is now accepted that stretching of axons during injury causes physical disruption to and proteolytic degradation of the cytoskeleton. It also opens sodium channels in the axolemma, which causes voltage gated calcium channels to open and Ca2+ to flow into the cell. When this swelling becomes large enough, it can tear the axon at the site of the cytoskeleton break, causing it to draw back toward the cell body and form a bulb. The axolemma disintegrates, and nearby cells begin phagocytic activity, engulfing the cellular debris.
Приток кальция
Хотя иногда нарушается только цитоскелет, часто также происходит нарушение аксолеммы, вызывая приток ионов Ca2+ в клетку и высвобождая разнообразные деградационные процессы. Сразу после травмы в аксоне отмечается повышение уровней Ca2+ и Na+ и снижение уровня K+. Разрушаются митохондрии, кальпаин расщепляет молекулу, называемую спектрином, которая удерживает мембрану на цитоскелете, что приводит к образованию пузырьков, разрушению цитоскелета и мембраны, и, в конечном итоге, к гибели клетки. После травмы астроциты могут сжиматься, вызывая атрофию отдельных участков мозга. МРТ более информативна, чем КТ, для выявления признаков диффузного аксонального повреждения в субакутном и хроническом периодах. Новые методы исследования, такие как диффузионно-тензорная визуализация, позволяют оценить степень повреждения волокон белого вещества даже при отрицательных результатах стандартной МРТ. Поскольку аксональное повреждение при ДАИ в значительной степени обусловлено вторичными биохимическими каскадами, оно имеет отсроченное начало, поэтому человек с ДАИ, который первоначально кажется стабильным, может ухудшиться позднее. Таким образом, тяжесть травмы часто недооценивается, и врачи должны подозревать ДАИ у пациентов с нормальными результатами КТ, но имеющих симптомы, такие как потеря сознания.
While sometimes only the cytoskeleton is disturbed, frequently disruption of the axolemma occurs as well, causing the influx of Ca2+ ions into the cell and unleashing a variety of degradational processes. An increase in Ca2+ and Na+ levels and a drop in K+ levels are found within the axon immediately after injury. destroy mitochondria, Calpain breaks down a molecule called spectrin, which holds the membrane onto the cytoskeleton, causing the formation of blebs and the breakdown of the cytoskeleton and the membrane, and ultimately the death of the cell. After the injury, astrocytes can shrink, causing parts of the brain to atrophy. MRI is more useful than CT for detecting characteristics of diffuse axonal injury in the subacute and chronic time frames. Newer studies such as Diffusion Tensor Imaging are able to demonstrate the degree of white matter fiber tract injury even when the standard MRI is negative. Since axonal damage in DAI is largely a result of secondary biochemical cascades, it has a delayed onset, so a person with DAI who initially appears well may deteriorate later. Thus injury is frequently more severe than is realized, and medical professionals should suspect DAI in any patients whose CT scans appear normal but who have symptoms like unconsciousness.
Лечение
В настоящее время для диффузного аксонального повреждения (ДАП) не существует специфического лечения, отличного от лечения любого другого типа черепно-мозговой травмы, которое включает стабилизацию состояния пациента и попытки ограничить повышение внутричерепного давления (ВЧД).
DAI currently lacks specific treatment beyond that for any type of head injury, which includes stabilizing the patient and trying to limit increases in intracranial pressure (ICP).
История
Идея о диффузном аксональном повреждении (DAI) возникла в результате исследований Сабины Стрих, изучавшей поражения белого вещества у людей, перенесших черепно-мозговые травмы много лет назад. Стрих впервые предложила эту идею в 1956 году, назвав ее диффузной дегенерацией белого вещества; однако, более лаконичный термин "диффузная аксональная травма" оказался более предпочтительным. Стрих исследовала взаимосвязь между деменцией и черепно-мозговыми травмами. Термин DAI был введен в начале 1980-х годов.
The idea of DAI first came about as a result of studies by Sabina Strich on lesions of the white matter of individuals who had sustained head trauma years before. Strich first proposed the idea in 1956, calling it diffuse degeneration of white matter; however, the more concise term "diffuse axonal injury" came to be preferred. Strich was researching the relationship between dementia and head trauma The term DAI was introduced in the early 1980s.
Примечательные примеры
Ведущий Top Gear Ричард Хаммонд получил диффузное аксональное повреждение (ДАИ) в результате аварии на драгстере Vampire в 2006 году. Гоночный пилот Champ Car World Series Роберто Герреро получил ДАИ в результате аварии во время тестов на автодроме Indianapolis Motor Speedway в 1987 году. Пилот Формулы-1 Жюль Бьянки получил ДАИ в результате аварии на Гран-при Японии 2014 года и скончался, не приходя в сознание, через 9 месяцев, 17 июля 2015 года. Актер и чтец аудиокниг Фрэнк Мюллер, читавший "Темную башню" Стивена Кинга, получил ДАИ в 2001 году в результате мотоциклетной аварии. Он умер в 2008 году. Гоночный пилот NASCAR Адам Петти, внук семикратного чемпиона Кубковой серии Ричарда Петти, получил диффузное аксональное повреждение, вторичное по отношению к смертельному перелому основания черепа в мае 2000 года на автодроме New Hampshire Motor Speedway во время тренировки перед предстоящей гонкой.
Top Gear presenter Richard Hammond sustained a DAI as a result of the Vampire dragster crash in 2006. Champ Car World Series driver Roberto Guerrero suffered a DAI as a result of a crash during testing at the Indianapolis Motor Speedway in 1987. Formula 1 driver Jules Bianchi suffered a DAI as a result of an accident at the 2014 Japanese Grand Prix and died, without regaining consciousness, 9 months later on 17 July 2015. Actor and audiobook narrator Frank Muller, who read Stephen King's The Dark Tower, suffered a DAI in 2001 due to a motorcycle accident. He died in 2008. NASCAR driver Adam Petty, grandson of seven time Cup Series champion Richard Petty, sustained a diffuse axonal injury secondary to a fatal basilar skull fracture in May 2000 at New Hampshire Motor Speedway during practice for the upcoming race.