Введение
ВИЧ-ассоциированные нейрокогнитивные расстройства (ВНР) – это неврологические расстройства, связанные с ВИЧ-инфекцией и СПИДом. Это синдром прогрессирующего ухудшения памяти, когнитивных функций, поведения и двигательных навыков у ВИЧ-инфицированных лиц на поздних стадиях заболевания, когда иммунодефицит выражен сильно. ВНР могут включать неврологические расстройства различной степени тяжести. ВИЧ-ассоциированные нейрокогнитивные расстройства связаны с метаболической энцефалопатией, вызванной ВИЧ-инфекцией и усугубляемой иммунной активацией макрофагов и микроглии. Эти клетки активно инфицированы ВИЧ и выделяют нейротоксины как хозяинного, так и вирусного происхождения. Основные признаки деменции, связанной с ВИЧ (HAD), – это выраженные когнитивные нарушения, сопровождающиеся двигательными нарушениями, проблемами с речью и изменениями поведения. Когнитивные нарушения характеризуются замедлением мышления, трудностями с памятью и сниженной концентрацией внимания. Двигательные симптомы включают потерю тонкой моторики, приводящую к неуклюжести, нарушению равновесия и тремору. Изменения в поведении могут проявляться в виде апатии, вялости, снижения эмоциональной реактивности и спонтанности. Гистопатологически состояние характеризуется инфильтрацией моноцитов и макрофагов в центральную нервную систему (ЦНС), глиозом, побледнением миелиновых оболочек, аномалиями дендритных процессов и гибелью нейронов. HAD обычно развивается спустя годы после заражения ВИЧ и связано с низким уровнем CD4+ Т-клеток и высокой вирусной нагрузкой в плазме крови. Иногда это может быть первым признаком начала СПИДа. Распространенность заболевания составляет от 10 до 24% в западных странах и от 1–2% среди инфицированных в Индии. С появлением высокоактивной антиретровирусной терапии (ВААРТ) заболеваемость HAD снизилась в развитых странах, хотя ее распространенность продолжает расти. Степень выраженности нарушений в различных областях зависит от того, получает ли пациент лечение ВААРТ или монотерапию. Исследования показали, что у пациентов наблюдаются когнитивные дефициты, соответствующие дисфункции фронтостриатальных цепей, включая связанные с ними париетальные области, которые могут объяснять наблюдаемые нарушения в визопространственной функции. Помимо когнитивных нарушений, отмечается также психологическая дисфункция. Например, у пациентов с ВИЧ чаще встречается клиническая депрессия и алекситимия, то есть трудности с осознанием или описанием собственных эмоций. Без комбинированной антиретровирусной терапии когнитивные нарушения прогрессируют с течением стадий ВИЧ-инфекции. У пациентов на ранних стадиях ВИЧ наблюдаются незначительные трудности с концентрацией внимания и концентрацией. В тяжелых случаях деменции, связанной с ВИЧ, отмечаются задержка речи, двигательные нарушения, нарушение мышления и поведения. ВИЧ-белок gp120 подавляет способность стволовых клеток мозга к производству новых нервных клеток. В нейронных клетках gp120 ВИЧ индуцирует митохондриальные белки смерти, такие как каспазы, которые могут усиливать экспрессию рецептора смерти Fas, приводя к апоптозу.
Прямые последствия ВИЧ
ВИЧ проникает в мозг на ранних стадиях инфекции. Предполагается, что ВИЧ использует механизм, подобный "троянскому коню", для проникновения в мозг. В норме гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) служит защитным механизмом, предотвращая проникновение чужеродных веществ; нарушение ГЭБ под действием ВИЧ способствует прогрессированию инфекции. Вирус способен проникать в мозг через инфицированные клетки, которые проходят через ГЭБ, чтобы заменить иммунные клетки, окружающие кровеносные сосуды мозга. Инфицированные иммунные клетки способны лучше мигрировать в ткани по сравнению с неинфицированными клетками. Инфицированная микроглия усиливает выработку вируса. Эта активация микроглии может способствовать процессу нейропатогенеза, распространяющему инфекцию на соседние клетки. К другим клеткам, которые могут быть инфицированы, относятся астроциты, которые могут вызывать дисфункцию и апоптоз соседних клеток, дополнительно нарушая целостность гематоэнцефалического барьера. Токсичность распространяется посредством механизма, зависящего от межклеточных контактов.
Пораженные области мозга
ВИЧ связан с патологическими изменениями преимущественно в подкорковых и фронтостриатальных областях мозга, включая базальные ганглии, глубокое белое вещество и области гиппокампа. Нейровизуализационные исследования пациентов с ВИЧ-инфекцией показывают, что значительное уменьшение объема отмечается в лобном белом веществе, в то время как в подкорковых структурах наблюдается гипертрофия базальных ганглий, особенно путамена. Более того, результаты некоторых исследований указывают на потерю объема мозга в кортикальных и подкорковых областях даже у бессимптомных ВИЧ-инфицированных и пациентов, получающих стабильную терапию. Объем мозга коррелирует с факторами, связанными с продолжительностью заболевания и CD4-надиром; пациенты с более длительным анамнезом хронического ВИЧ и большей потерей CD4-лимфоцитов демонстрируют выраженную атрофию мозга. Количество CD4-лимфоцитов также связано с более высокой скоростью потери ткани мозга. Текущие показатели, такие как вирусная нагрузка ВИЧ в плазме, также оказывают влияние на объем мозга, особенно на объем базальных ганглий. Потеря олигодендроцитов и нейронов коры может также способствовать развитию симптоматики. Изменения в мозге могут прогрессировать, оставаясь при этом бессимптомными, то есть не оказывая существенного влияния на функционирование, что затрудняет раннюю диагностику ВИЧ-ассоциированных нейрокогнитивных расстройств.
Диагностические критерии
Выраженное приобретенное нарушение как минимум двух когнитивных областей (например, памяти, внимания): как правило, нарушение затрагивает несколько областей, особенно обучение, обработку информации и концентрацию/внимание. Когнитивное нарушение устанавливается на основании медицинской истории, оценки психического статуса или нейропсихологического тестирования. Когнитивные нарушения, выявленные в 1, значительно ухудшают повседневное функционирование. Когнитивные нарушения, выявленные в 1, сохраняются в течение как минимум одного месяца. Когнитивные нарушения, выявленные в 1, не соответствуют критериям делирия, или, если делирий присутствует, деменция была диагностирована в периоде отсутствия делирия. Нет данных о наличии другой причины, способной объяснить развитие деменции (например, другое инфекционное поражение ЦНС, новообразование ЦНС, цереброваскулярное заболевание, предшествующее неврологическое заболевание, тяжелое злоупотребление веществами, совместимое с расстройством ЦНС). Несмотря на вариабельность прогрессирования дисфункции, она рассматривается как серьезное осложнение и без лечения может привести к летальному исходу. Диагноз ставится неврологом после тщательного исключения альтернативных диагнозов. Это обычно требует детального неврологического обследования, визуализации мозга (МРТ или КТ) и люмбальной пункции для оценки спинномозговой жидкости. Не существует единого теста для подтверждения диагноза, однако совокупность анамнеза, лабораторных данных и результатов обследования, выполненных опытными специалистами, позволяет достоверно установить диагноз. Количество вируса в мозге не имеет четкой корреляции со степенью деменции, что указывает на важную роль вторичных механизмов в развитии HAD.
Нейроизобразительные исследования
Исследование Melrose и др. (2008) изучило целостность фронтостриальных цепей, лежащих в основе исполнительных функций при ВИЧ-инфекции. У участников исследования ВИЧ был диагностирован от трех месяцев до шестнадцати лет до начала исследования. Десять из одиннадцати пациентов получали антиретровирусную терапию, и ни у одного из них не было выявлено деменции по шкале оценки деменции при ВИЧ. Было обнаружено, что у ВИЧ-инфицированных пациентов наблюдается сниженная активность в вентральной префронтальной коре (ПФК) и левой дорсолатеральной ПФК. По сравнению со здоровыми контролями, наблюдалось снижение связности между левым хвостатым ядром и вентральной ПФК, а также между левым хвостатым ядром и дорсолатеральной ПФК. Кроме того, у ВИЧ-инфицированных пациентов отмечалась гипоактивация левого хвостатого ядра. В контрольной группе наблюдалась корреляция между активностью хвостатого ядра и исполнительными функциями, что подтверждалось результатами нейропсихологического тестирования. Дальнейший анализ путей в группе ВИЧ-инфицированных, включающий левое хвостатое ядро, показал снижение функциональной связности между левым хвостатым ядром и бледным шаром (выходным ядром базальных ганглиев). Эта дисфункция базальных ганглиев и ПФК может объяснить нарушения исполнительных функций и последовательности семантических событий, выявленные у ВИЧ-инфицированных пациентов, включенных в данное исследование. Исследование Melrose и др. (2008) также исследовало активацию париетальной коры. Было обнаружено, что активация передней париетальной коры у ВИЧ-инфицированных пациентов была незначительно смещена в переднем направлении по сравнению с участниками контрольной группы, что согласуется с идеей о том, что ВИЧ вызывает реорганизацию сети внимания, приводящую к когнитивным нарушениям. Кроме того, активность передней париетальной коры была связана с функционированием хвостатого ядра, что указывает на компенсаторный механизм, включающийся при повреждении фронтостриальной системы. Хотя неврологические дисфункции связаны с ВИЧ-инфекцией ЦНС, неясно, как устанавливается патогенез неврологических расстройств. Основными клетками, инфицированными ВИЧ-1 в нервной ткани, являются микроглия, астроциты и макрофаги, в то время как инфицированные нейроны наблюдаются редко. Восприимчивость к ВИЧ-1 инфекции и репликации в нейронных и глиальных клетках зависит от клеточной дифференцировки и более вероятна в незрелых предшественниках, чем в дифференцированных клетках. Было описано несколько растворимых сигналов, таких как цитокины, которые модулируют восприимчивость и могут способствовать поддержанию латентности вируса или его репликации во время развития органов. В развивающейся ЦНС клетки находятся под контролем факторов окружающей среды, которые предоставляют направляющие сигналы для клеток-мишеней. Регулируя выживание, дифференцировку и поддержание специфических функций нейронных и глиальных предшественников, эти внеклеточные сигналы могут влиять на многие этапы развития ЦНС и участвовать в контроле взаимодействия вируса с клетками в созревающем мозге. Помимо продукции цитокинов, ВИЧ-1-инфицированные мононуклеарные клетки и астроциты могут продуцировать ряд растворимых медиаторов, включая вирусные белки, такие как gp120 и Tat, которые могут оказывать повреждающее воздействие как на развивающиеся, так и на зрелые нервные ткани. Кроме того, сообщалось, что такие молекулы, как фактор активации тромбоцитов (PAF) и простагландины, которые образуются при функциональных взаимодействиях микроглии/макрофагов и астроцитов, опосредуют повреждение клеток в первичных культурах нейронных клеток и нейронных клеточных линиях с незрелым фенотипом. В совокупности эти наблюдения позволяют предположить, что механизм, посредством которого вирус может изменять развитие ЦНС и вызывать патологию в незрелом мозге, может зависеть от изменения продукции растворимых биоактивных соединений. В различных модельных системах были идентифицированы несколько потенциально нейротоксичных медиаторов, включая воспалительные цитокины, вирусные белки и нейротоксические метаболиты. Таким образом, вероятно, что сложное взаимодействие нескольких медиаторов может изменять функцию и выживание активно развивающихся и созревающих клеток, ответственных за неврологические расстройства.