При тяжелой преэклампсии и эклампсии в патологический процесс вовлекаются практически все органы и системы, однако повреждение головного мозга – причина смерти пациенток примерно в 40% наблюдений [1]. Как показали многие исследования, основные цереброваскулярные изменения при тяжелой преэклампсии и эклампсии идентичны наблюдаемым при гипертонической энцефалопатии, в частности нарушение ауторегуляции мозгового кровотока, гиперперфузия и отек [1–5].
Эту концепцию поддерживают клинические данные и данные компьютерной томографии и магнитно-резонансной томографии (МРТ), которые отчетливо показывают отек мозга с участками ишемического повреждения [6]. По мнению многих авторов, отек ткани мозга возникает вследствие быстрого или резкого повышения артериального давления (АД) с последующей дилатацией церебральных сосудов, срывом ауторегуляции и прорывом гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) [1, 2, 7].
В настоящее время основная концепция неврологических симптомов и отека мозга при эклампсии базируется на том, что это одна из форм синдрома задней обратимой энцефалопатии (PRES – posterior reversible encephalopathy syndrom) [8–12]. PRES – вариант гипертонической энцефалопатии, возникающей при иммуносупрессивной и антиангиогенной терапии, системной красной волчанке, остром гломерулонефрите, а также при преэклампсии/эклампсии [11–14]. Клинически для PRES характерны судороги, головные боли, нарушения зрения, изменение психического статуса, возможны очаговые неврологические нарушения. Результаты компьютерной томографии и МРТ свидетельствуют о наличии вазогенного отека и инфарктов в субкортикальных зонах белого вещества и смежных с ними зонах серого вещества, преобладающих в париетальных и окципитальных долях мозга [10, 12, 15]. При своевременной интенсивной терапии прогноз при PRES обычно хороший; запоздалая диагностика и лечение могут привести к осложнениям и формированию постоянной неврологической симптоматики.
Таким образом, клиническая картина и особенности течения эклампсии как наиболее тяжелой формы преэклампсии имеет много общего с синдромом задней обратимой лейкэнцефалопатии. Однако эклампсия может развиваться и при умеренной артериальной гипертензии. Кроме того, как показали исследования, отек мозга при эклампсии не коррелирует с тяжестью гипертензии [10]. Можно предположить, что этот отек вторичен по отношению к повреждению эндотелия и эндотелиальной дисфункции, а не прямой результат повышения АД. Тем не менее, влияние преэклампсии на эндотелий мозговых артерий пока еще мало изучено.
Возникновение отека головного мозга и неврологических осложнений при умеренной гипертензии или нормальном АД при эклампсии, по мнению M.J. Cipolla, позволяет считать, что в данной ситуации имеет место сниженная способность мозговых артерий к ауторегуляции (вследствие беременности и эндотелиальной дисфункции). У многих женщин эклампсия развивается при значительно более низком АД, чем требуется для PRES или гипертонической энцефалопатии, что дает основания автору предполагать смещение кривой ауторегуляции в сторону более низкого давления, либо снижение способности к ауторегуляции. Такой сдвиг вызывает срыв ауторегуляции при более низком давлении, что и объясняет развитие отека мозга при умеренной артериальной гипертензии [1, 2].
Проведенные в последние годы исследования также показали, что сыворотка крови беременных женщин с преэклампсией значительно повышает проницаемость ГЭБ по сравнению со здоровыми беременными [2, 7].
Эндотелий, формирующий ГЭБ, уникален. В интактном мозге он обладает очень низкой проницаемостью для воды и практически не проницаем для ионов [16]. Плотные контакты эндотелиоцитов эффективно предотвращают выход из русла гидрофильных субстанций, таких как белки плазмы или одновалентные катионы (например К+, Na+). Эти свойства позволяют снизить влияние АД на капиллярную фильтрацию, защищая мозг от формирования отека. Тем не менее, в условиях сниженной ауторегуляции мозгового кровотока, повреждении эндотелиоцитов и повышенной проницаемости ГЭБ даже умеренное повышение АД может привести к отеку мозга [1, 16].
В последние десятилетия достижения нейрохимии и молекулярной неврологии позволяют оценивать функции клеток головного мозга при гипоксически-ишемических, опухолевых, дистрофических процессах в нервной ткани, нейроинфекциях, травмах, а также для мониторирования проницаемости ГЭБ [17]. В частности иммуноферментный анализ нейроспецифического белка NSE (γ-субъединицы) в цереброспинальной жидкости и сыворотке крови пациентов применяется для оценки повреждения нейронов, проницаемости ГЭБ в диагностике заболеваний, характеризующихся различной степенью поражения нервной ткани. Кроме того, определение его концентрации целесообразно для оценки степени тяжести, прогноза течения заболевания и эффективности терапии [17].
NSE (белок 14-3-2, нейроспецифическая енолаза) – гликолитический фермент, высоко специфичный маркер дифференцированных нейронов. Многими исследованиями доказано, что NSE впервые появляется на относительно поздних стадиях нейрональной дифференцировки (с началом синаптогенеза), что соответствует второй половине внутриутробного развития человека. Современные научные данные свидительствуют о том, что NSE является не только уникальным цитологическим маркером нейронов, но и важнейшим показателем их дифференцировки [17].
Учитывая выше изложенное, целью настоящего исследования стало изучение специфических патоморфологических повреждений головного мозга пациенток, погибших от тяжелых форм преэклампсии и эклампсии, с использованием иммуногистохимического исследования NSE.
Материал и методы исследования
Проведен ретроспективный анализ 8 историй беременности и родов, патологоанатомических протоколов вскрытий, а также иммуногистохимическое исследование головного мозга у пациенток, погибших от эклампсии и тяжелой преэклампсии в родильных домах Москвы за 2010–2013 гг. (основная группа). В исследование включены пациентки без травм, опухолевых, токсических, нейродегенеративных и других повреждений мозга до и во время беременности.
В соответствии с 15-м классом МКБ-10, первоначальной причиной смерти у 3 погибших женщин основной группы стала преэклампсия с явлениями резкого отека головного мозга, у 5 – эклампсия с финальной комой.
Группу сравнения составили 3 аутопсийных наблюдения смерти пациенток от других причин: 1) реакция на кетамин с остановкой сердца; 2) спонтанный (гистопатический) разрыв тела матки 3–4-й степени на 38-й неделе беременности с развитием геморраргического шока; 3) острый лимфобластный лейкоз, осложнивший течение беременности на 32-й неделе. Материал предоставлен Московским патологоанатомическим центром.
Выявление NSE в органах и тканях погибших пациенток проводилось с использованием мышиных моноклональных антител к γ-NSE фирмы «Novocastra» (клон 5Е2) в готовом разведении. После депарафинирования срезов их инкубировали с вышеуказанными первичными антителами в течении 15 мин при температуре 25°С с последующим выявлением их на срезах с помощью системы детекции Kit (NCL-RTU-D) по стандартной технологии. Работа выполнена в ФГБУ НИИ морфологии человека РАМН, в лаборатории патологии женской репродуктивной системы.
Результаты исследования и их обсуждение
Возраст погибших женщин в обеих группах достоверно не отличался и составил от 18 до 38 лет. Количество первобеременных и повторнобеременных среди погибших от преэклампсии и эклампсии составило 62,5 и 37,5% соответственно. Соматический анамнез в основной группе был отягощен заболеваниями сердечно-сосудистой системы (более трети погибших пациенток – 37,5%), почек (у 25%, в основном хронические инфекции мочевыводящих путей), еще 25% имели обменно-эндокринные заболевания (ожирение, сахарный диабет, метаболический синдром). Анемия различной степени диагностирована у 62,5%.
Клинический анализ особенностей течения преклампсии и эклампсии у погибших пациенток показал, что у большинства из них (62,5%) в момент приступа судорог или незадолго до него регистрировалась критическая гипертензия (160–170/110 мм рт. ст. и выше); в 25% АД оставалось в пределах 150–160/100–110 мм рт. ст., еще в 12,5% не превышало 149/99 мм рт. ст. Генерализованные отеки (анасарка) также имели место в большинстве наблюдений (62,5%), однако в 37,5% присутствовали отеки только нижних конечностей. У всех погибших пациенток выявлена протеинурия, ее уровень варьировал в широком диапазоне: у 50% пациенток величина протеинурии не превышала 1 г/л; в 25% имела место массивная протеинурия (свыше 3 г/л в сутки), в таком же проценте наблюдений величина протеинурии оставалась в пределах 1–3 г/л.
Иммуногистохимическое исследование ткани мозга у погибших от преэклампсии/эклампсии и в группе сравнения представлено на рис. 1–6 (см. на вклейке. Для контроля иммуногистохимической визуализации NSE, кроме специфического окрашивания нейронов головного мозга, использованы случайные находки периферических нервных структур, ганглиев и нервных стволиков, которые давали характерную иммуновизуализацию NSE при использовании указанных выше моноклональных антител (рис. 1 см. на вклейке).
Непосредственной причиной смерти 3 пациенток группы сравнения был шок различного генеза (анафилактический, геморраргический, токсический). При традиционном патоморфологическом исследовании головного мозга этих женщин макроскопически выявлены набухание и отек коры, подкорковых центров и вклинение мозжечка. При гистологическом исследовании коры мозга обнаружены общепатологические реакции в виде распространенного периваскулярного отека и ишемических повреждений (рис. 2 см. на вклейке).
Иммуногистохимическое исследование в группе сравнения выявило равномерную иммуноэкспрессию NSE во всех типах нейронов коры головного мозга в виде мелкой коричневой зернистости в их цитоплазме и ядрах (рис. 3А см. на вклейке). Тела нейронов сморщены, приобретают округлую форму, лишены ветвящихся цитоплазматических отростков (дендритов). При большом увеличении эти изменения нейронов визуализируются более отчетливо: плохо прослеживается краевая мембрана, отсутствуют тигроидные гранулы и отростки (рис. 3Б см. на вклейке). Клетки нейроэпителиального происхождения (астроциты, олигодендроциты) негативны по отношению к NSE.
Таким образом, иммуноэкспрессия NSE в нейронах коры головного мозга отражает общепатологические изменения, характерные для гипоксии головного мозга. Однако обнаруженные повреждения мозга не являются непосредственной причиной смерти пациенток группы сравнения; они лишь отражают механизмы танатогенеза, характерные для каждой из трех умерших беременных.
Изучение особенностей иммуногистохимического распределения NSE в головном мозге пациенток, погибших от преэклампсии и эклампсии, позволило выявить повреждения, визуализация которых была недоступна при проведении рутинного патоморфологического исследования.
Так, макроскопически у всех умерших обнаружены резко выраженный отек головного мозга (100%), ишемические очаги (52%), субарахноидальные и внутримозговые кровоизлияния (48%). Мы не разграничивали размеры макроскопических очагов патологии мозга у женщин, погибших от преэклампсии и эклампсии, поскольку они не были отражены в протоколах вскрытий. Давность внутримозговых кровоизлияний в целом соответствовала продолжительности болезни от двух до пяти суток. При микроскопическом исследовании коры головного мозга с использованием традиционной окраски гематоксилин-эозином выявляется значительно больший объем периваскулярного и перицеллюлярного отека, гибели нейронов вследствие ишемии при преэклампсии и эклампсии, чем в группе сравнения (рис. 4 см. на вклейке).
Иммуногистохимическая визуализация NSE в тканях головного мозга при тяжелой преэклампсии/эклампсии позволила более четко выявить тяжелое ишемическое поражение нейронов и других клеток во всех слоях коры: визуализируются лишь единичные безъядерные контуры пирамидных клеток с резко сниженным накоплением NSE в перикарионе, астроциты и олигодендроциты с просветлением цитоплазмы и еле заметными контурами ядер.
Важным фактором является обнаружение NSE-положительных гранул в эндотелиоцитах мозговых капилляров, даже если они десквамированы и сгруппированы комками внутри просветов сосудов в результате выраженного окружающего отека (рис. 5 см. на вклейке). Характерно, что относительно сохранный эндотелий капилляров выявлял более высокую иммуновизуализацию NSE, чем в окружающем матриксе, в погибших нейронах и дендритной сети. Подобное распределение иммуноэкспрессии позволяет предположить, что этот нейроспецифический энзим проходит через поврежденную резким отеком базальную мембрану и накапливается в эндотелиоцитах, сохраняя там иммуноэкспрессию, характерную для выраженного эндотелиоза церебральных сосудов. NSE-положительный гранулоподобный материал как бы «уходит» из нейронов в матрикс коры.
Иными словами, эндотелиоз капилляров головного мозга при преэклампсии и эклампсии ассоциируется с «прорывом» ГЭБ, накоплением NSE в тотально поврежденном эндотелии, распространением их в центральном и периферическом кровотоке в большей степени, чем при летальных исходах от других причин в группе сравнения.
Полученные данные свидетельствуют о том, что отек мозга – не единственная причина развития эклампсии. К тому же отек мозга в неврологической практике проявляется чаще сопором и комой [5], а не тонико-клоническими судорогами, как при эклампсии. МРТ-исследования позволяют выявить отек мозга при эпилепсии и status epilepticus, несмотря на то что эти состояния не связаны с гипертензией [18].
Складывается впечатление, что картина отека мозга, регистрируемая при МРТ, – не причина, а следствие гибели нервных клеток и повреждения эндотелия мозговых сосудов.
Тяжелое повреждение ГЭБ у пациенток с эклампсией обусловлено, по сути, тотальным слущиванием эндотелия церебральных капилляров и артериол, а также ишемическим поражением глиальных клеток (в частности, астроцитов). Проникновение нейроспецифических белков, в норме отделенных ГЭБ, в церебральный кровоток вызывает тяжелое повреждение внутренней оболочки сосудов. Эндотелиоциты разрушаются, отслаиваются от базальной мембраны. Сосуды теряют свои фенотипические свойства. Понятно, что попадание нейроспецифических антигенов, к которым отсутствует иммунологическая толерантность, в кровоток вызывает закономерный иммунный ответ и способствует развитию общепатологической реакции отторжения полуаллогенного плода и плаценты.
Активация иммунной системы матери запускает образование антител, активизацию каскада комплемента, выброс провоспалительных цитокинов, поддерживает активацию эндотелия и внутрисосудистое свертывание крови. Провоспалительные цитокины в свою очередь вносят вклад в повреждение ГЭБ, развитие отека мозга, а также потенциируют эффект возбуждающего нейротрансмиттера глутамата [19]. Как показали экспериментальные данные Z.Q. Xiong и соавт. (2003), белки комплемента также могут индуцировать судороги и гибель нейронов при введении в гиппокамп у крыс [20].
Заключение
Таким образом, результаты патоморфологического и иммуногистохимического исследования ткани мозга пациенток, погибших от тяжелой преэклампсии и эклампсии, позволяют сделать ряд выводов:
- у пациенток, погибших от тяжелой преэклампсии и эклампсии, выявляются резко выраженный вазогенный и цитотоксический отек головного мозга, ишемические очаги, субарахноидальные и внутримозговые кровоизлияния;
- констатирована ишемическая энцефалопатия с тяжелыми повреждениями нейронов коры и глиальных клеток;
- отмечена массивная гибель двигательных нейронов (гигантских клеток Беца), аксоны которых посылают тормозящие импульсы в кору головного мозга), что вносит существенный вклад в возникновение судорожных приступов;
- зарегистрировано выраженное повреждение эндотелия капилляров мозга, что ассоциировано с «прорывом» ГЭБ и массивным выбросом NSE через поврежденный эндотелий капилляров в церебальный кровоток.
Структурные и функциональные изменения в сосудах мозга приводят к нарушению ауторегуляции мозгового кровотока, снижению цереброваскулярного сосудистого сопротивления, вазогенному и цитотоксическому отеку мозга, что согласуется с опубликованными в литературе данными [1, 4, 21].
По нашему мнению, преэклампсия начинается с повреждения эндотелия сосудов выделительных органов (почки, печень, бронхо-легочная система). Основной причиной повреждения эндотелиальной выстилки, возможно, являются нейроспецифические белки плода (NSE, GFAP, S100B и другие), так как эти белки начинают активно продуцироваться только со второй половины беременности (после 20–22 недель гестации). Развитие плода в условиях системной хронической гипоксии, которая развивается с 16–18 недель беременности, может сопровождаться нарушением проницаемости ГЭБ и служить причиной проникновения нейроспецифических белков за пределы ГЭБ в цереброспинальную жидкость, в кровь плода, а далее – в кровоток матери.
Преэклампсия – это повреждение эндотелия сосудов. При длительном и тяжелом течении преэклампсии возможно нарушение проницаемости ГЭБ матери, проникновение антител к нейроспецифическим белкам в ее церебральный кровоток. Преэклампсия начинается с повышения проницаемости ГЭБ мозга плода и заканчивается эклампсией, при которой имеет место «прорыв» ГЭБ матери.
Основной практический вывод представленных исследований заключается в крайне осторожном подборе симптоматической терапии у женщин с тяжелой преэклампсией и эклампсией, поскольку повреждение эндотелиальной выстилки церебральных сосудов, исчезновение рецепторов изменяет фенотипические свойства сосудистой стенки. Следует крайне ограничить инфузионную терапию, назначение не показанных лекарственных средств, избегать полипрагмазии. Для профилактики судорожного синдрома следует использовать сульфат магния, который обладает уникальными нейропротекторными свойствами на головной мозг матери и плода.
Описанные изменения в эндотелии и ткани мозга при тяжелой преэклампсии/эклампсии не позволяют надеяться на эффективность терапии, поэтому только быстрое и бережное родоразрешение может спасти жизнь матери и плода.
