Патогенез травмы спинного мозга

В литературе в целом сложился определенный консенсус относительно очередности и взаимосвязи патологических процессов при травме спинного мозга (Ronaghi et al. 2010, Borgens et al. 2012).

Три фазы травмы спинного мозга

В качестве примера мы можем привести схему из работы Oyinbo (Oyinbo et al. 2011), дающую представление о количестве и взаимообусловленности реакций организма на травму спинного мозга (табл. 1), хотя относительное значение факторов, контролирующих эти процессы, остается предметом дискуссий.

Таблица 1. Основные признаки, характеризующие три фазы травмы спинного мозга.
Цветом выделены факторы, общие для различных фаз протекания патологического процесса

фазы травмы спинного мозга
 

Характер патологий при травме спинного мозга и их развитие с течением времени определяются двумя раздельными механизмами: первичным (например, вследствие механического повреждения) и вторичным, представляющим собой каскад сосудистых и биохимических реакций.

Первичная фаза наступает в момент травмы и длится от секунд до минут. Характерными сопутствующими признаками ее являются разрыв и/или сдавление тканей, локальная геморрагия, локальный отек и ишемия, сопровождающиеся немедленной смертью клеток в очаге поражения. Как правило, при этом имеют место также системные реакции организма: гипотензия, спинальный шок, сосудистый спазм, ишемия, нарушение ионного гомеостаза, избыточное накопление нейромедиаторов, вызывающее токсические эффекты.

Хотя видимые повреждения ткани в первичной фазе локализованы в сером веществе спинного мозга (рис. 3), а белое вещество выглядит механически более прочным, тем не менее, магнитно-резонансная томография регистрирует отек в тканях белого вещества на расстояниях до 4 мм от эпицентра травмы, что указывает на риск их вторичного повреждения (Narayana et al. 2004, Simard et al. 2012).

Поперечный срез в области контузионной травмы спинного мозга 

Рис. 3. Поперечный срез в области контузионной травмы спинного мозга под световым микроскопом через 15 минут после повреждения. Видны обширные кровоизлияния в обеих половинах серого вещества [Ek et al. 2010]. Белое вещество выглядит неповрежденным, несмотря на то, что удар наносился по дорсальной части белого вещества. Длина отрезка 1 мм

Вторичная фаза развивается непосредственно за первичной, течение ее длится до нескольких недель и месяцев и сопровождается прогрессирующей гибелью клеток, не затронутых собственно первичной травмой, что приводит к значительному расширению первоначального очага поражения.

Если процесс гибели нейронов серого вещества завершается уже к исходу первых суток после контузии, то отмирание аксонов белого вещества продолжается от одной до четырех недель. Сохранение механической целостности ткани белого вещества при контузии указывает на возможность ее выживания при достаточно раннем применении терапевтических подходов, упреждающих развитие патологических процессов вторичной дегенерации.

Эти патологические процессы частью являются продолжением аналогичных процессов первичной фазы (ионный дисбаланс, отек, некроз), но также включают широкий спектр новых явлений - образование свободных радикалов, задержку входа ионов кальция, иммунный отклик / воспаление и, наконец, апоптоз.

Процессы эти взаимосвязаны, раз возникнув, они взаимно усиливаются и развиваются наподобие цепной реакции, приводя к необратимым изменениям как в области травмы, так и на уровне организма (Борщенко и др. 2002, Ronaghi et al 2010, Liu et al 2011, Varma et al 2013).

Ввиду важной роли, которую играют эти процессы в развитии патологии спинного мозга, некоторые из них рассмотрены более подробно.

Травма спинного мозга дает начало аутодеструктивному процессу, называемому "прогрессирующий геморрагический некроз" (PHN - progressive hemorrhagic necrosis), приводящему к обширному разрушению спинномозговой ткани (Рис. 4). Двумя важнейшими компонентами процесса являются 1) прогрессирующая вторичная геморрагия и 2) некроз клеток (Simardetal. 2012, 2013).

 контузионная травма спинного мозга

Рис. 4. Образец спинного мозга крысы после контузионной травмы, типично сужающийся в зоне травмы из-за посттравмирующей сирингомиелии. Соответствующие поперечные срезы на различном расстоянии от эпицентра травмы [Knerlich-Lukoschus et al. 2010]. Стрелки указывают на зоны белого вещества, которые были исследованы авторами. Длина отрезка 500 мкм.

Шаймарданова Г. Ф. Генно-клеточная терапия для стимулирования нейрорегенерации при травме спинного мозга.