Войти
| Повреждение нерва | |
|---|---|
 | |
| Микрофотография нерва с уменьшением миелинизированных нервных волокон (розовый) и аномальным увеличением фиброзная ткань (желтая), которая может быть видна при травмах нервов. Окраска HPS. | |
| Специальность | Неврология |
Повреждение нерва - это повреждение нервной ткани. Не существует единой системы классификации, которая могла бы описать все множество вариантов повреждения нервов. В 1941 г. Седдон ввел классификацию повреждений нервов, основанную на трех основных типах повреждений нервных волокон и на том, существует ли непрерывность нерва. Однако обычно повреждение (периферического) нерва классифицируется на пять стадий в зависимости от степени повреждения как нерва, так и окружающей соединительной ткани, поскольку могут быть задействованы опорные глиальные клетки. В отличие от центральной нервной системы, нейрорегенерация в периферической нервной системе возможна. Процессы, происходящие при периферической регенерации, можно разделить на следующие основные события: дегенерация Валлера, регенерация / рост аксонов и реиннервация нервов. События, которые происходят при периферической регенерации, происходят относительно оси повреждения нерва. Проксимальная культя относится к концу поврежденного нейрона, который все еще прикреплен к нейрону клеточному телу ; это та часть, которая восстанавливается. Дистальная культя относится к концу поврежденного нейрона, который все еще прикреплен к концу аксона; это часть нейрона, которая будет дегенерировать, но останется в области, к которой растет регенерирующий аксон. Изучение повреждения периферических нервов началось во время Гражданской войны в США и значительно расширилось до использования молекул, способствующих росту.
Сдавление нерва при неврапраксии 
Нейрапраксия - наименее тяжелая форма повреждения нерва с полным выздоровлением. В этом случае аксон остается неповрежденным, но есть повреждение миелина, вызывающее прерывание проведения импульса по нервному волокну. Чаще всего это связано с сдавлением нерва или нарушением кровоснабжения (ишемия ). Происходит временная потеря функции, которая обратима в течение нескольких часов или месяцев после травмы (в среднем 6–8 недель). Валлерова дегенерация не происходит, поэтому восстановление не предполагает фактического восстановления. Часто более выражена моторная, чем сенсорная функция, при этом вегетативная функция сохраняется. При электродиагностическом тестировании с исследованиями нервной проводимости наблюдается нормальная сложная амплитуда потенциала моторного действия дистальнее поражения на 10 день, и это указывает на диагноз легкой невропраксии вместо аксонотмезиса или нейротмезиса.
Это более серьезное повреждение нерва с нарушением работы нейрона аксона, но при сохранении эпиневрия. Этот тип повреждения нерва может вызвать паралич моторного, сенсорного и вегетативного. В основном наблюдается при раздавливании.
Если сила, вызывающая повреждение нерва, будет своевременно устранена, аксон может восстановиться, что приведет к выздоровлению. Электрически нерв демонстрирует быструю и полную дегенерацию с потерей произвольных двигательных единиц. Регенерация моторных концевых пластин будет происходить, пока эндоневральные канальцы не повреждены.
Аксонотмезис включает прерывание аксона и его покрытие миелином, но сохранение соединительнотканного каркаса нерва (инкапсулирующая ткань, эпиневрий и периневрий, сохранены). Из-за потери целостности аксонов возникает валлеровская дегенерация. Электромиография (ЭМГ), выполненная через 2–4 недели, выявила фибрилляции и потенциал денервации в мускулатуре дистальнее места повреждения. Потеря как моторных, так и сенсорных шипов более полная при аксонотмезисе, чем при нейрапраксии, и восстановление происходит только за счет регенерации аксонов, а процесс требует времени.
Аксонотмезис обычно является результатом более серьезного раздавливания или ушиба, чем нейрапраксия, но также может возникать при растяжении нерва (без повреждения эпиневрия). Обычно присутствует элемент ретроградной проксимальной дегенерации аксона, и для того, чтобы произошла регенерация, эту потерю необходимо сначала преодолеть. Волокна регенерации должны пересекать место повреждения, и для регенерации через проксимальную или ретроградную область дегенерации может потребоваться несколько недель. Затем кончик неврита продвигается вниз по дистальному участку, например, по запястью или руке. Проксимальное поражение может расти в дистальном направлении со скоростью 2–3 мм в день, а дистальное поражение - со скоростью 1,5 мм в день. Регенерация происходит от нескольких недель до нескольких лет.
Нейротмезис - наиболее тяжелое поражение без возможности полного выздоровления. Это происходит при сильном ушибе, растяжении или разрыве. Аксон и инкапсулирующая соединительная ткань теряют целостность. Последней (крайней) степенью невротмезиса является транссекция, но большинство нейротметических травм вызывают не грубую потерю целостности нерва, а скорее внутреннее нарушение архитектуры нерва, достаточное для вовлечения периневрия и эндоневрия, а также аксонов и их покрытия. Изменения денервации, зарегистрированные с помощью ЭМГ, такие же, как и при аксонотметическом повреждении. Происходит полная потеря моторной, сенсорной и вегетативной функции. Если нерв был полностью разделен, регенерация аксонов вызывает формирование невромы в проксимальной культе. Для нейротмезиса лучше использовать новую более полную классификацию, называемую системой Сандерленда.
Валлеровская дегенерация - это процесс, который происходит до регенерации нерва и может быть описан как процесс очистки или очищения, который по существу подготавливает дистальную культю к реиннервации. Шванновские клетки представляют собой глиальные клетки периферической нервной системы, которые поддерживают нейроны, образуя миелин, покрывающий нервы. Во время валлеровской дегенерации шванновские клетки и макрофаги взаимодействуют для удаления мусора, в частности миелина и поврежденного аксона, из дистального участка повреждения. (medscape) Кальций играет роль в дегенерации поврежденного аксона. Полосы Бюнгнера образуются при пролиферации неиннервируемых шванновских клеток, а оставшаяся соединительная ткань базальная мембрана образует эндоневральные трубки. Полосы Бюнгнера важны для направления отрастающего аксона.
В теле нейрональной клетки происходит процесс, называемый хроматолизом, при котором ядро мигрирует к периферии тела клетки и эндоплазматической сети распадается и расходится. Повреждение нерва вызывает изменение метаболической функции клетки с функции производства молекул для синаптической передачи на функцию производства молекул для роста и восстановления. Эти факторы включают GAP-43, тубулин и актин. Хроматолиз меняется на противоположный, когда клетка подготавливается к регенерации аксона.
Регенерация аксона характеризуется образованием конуса роста. Конус роста обладает способностью продуцировать протеазу, которая переваривает любой материал или мусор, который остается на его пути регенерации к дистальному участку. Конус роста реагирует на молекулы, продуцируемые шванновскими клетками, такие как ламинин и фибронектин.
Сразу после повреждения нейроны претерпевают большое количество транскрипционных и протеомных изменений, которые переключают клетку от зрелого, синаптически активного нейрона до синаптически молчащего состояния роста. Этот процесс зависит от новой транскрипции, поскольку блокирование способности клеток транскрибировать новую мРНК серьезно ухудшает регенерацию. Было показано, что ряд сигнальных путей включается при повреждении аксона и способствует регенерации на большом расстоянии, включая BMP, TGFβ и MAPK. Аналогичным образом, растущее число факторов транскрипции также повышает регенеративную способность периферических нейронов, включая ASCL1, ATF3, CREB1, HIF1α, ИЮН, KLF6, KLF7, MYC, SMAD1, SMAD2, SMAD3, SOX11, SRF, STAT3, TP53 и XBP1. Некоторые из них могут также повысить регенеративную способность нейронов ЦНС, что делает их потенциальными терапевтическими мишенями для лечения повреждений спинного мозга и инсульта.
Синдром Гийена-Барре - повреждение нервов Шванн клетки активны в валлеровской дегенерации. Они не только играют роль в фагоцитозе миелина, но также играют роль в привлечении макрофагов для продолжения фагоцитоза миелина. Фагоцитарная роль шванновских клеток была исследована путем изучения экспрессии молекул в шванновских клетках, которые обычно специфичны для воспалительных макрофагов. Экспрессия одной такой молекулы MAC-2, галактозоспецифичного лектина, наблюдается не только в дегенерирующих нервах, богатых макрофагами, но также и в дегенерирующих нервах, в которых мало макрофагов и много шванновских клеток. Кроме того, действие MAC-2 на дегенерирующие нервы связано с фагоцитозом миелина. Обнаружена положительная корреляция между уровнем экспрессии MAC-2 и степенью фагоцитоза миелина. Дефицит экспрессии MAC-2 может даже вызывать ингибирование удаления миелина из участков повреждения.
Шванновские клетки активны в демиелинизации поврежденных нервов еще до того, как макрофаги присутствуют в месте повреждения нерва. Электронная микроскопия и иммуногистохимическое окрашивание анализ раздвоенных нервных волокон показывает, что до того, как макрофаги достигают места повреждения, миелин фрагментируется, и в цитоплазме шванновских клеток обнаруживаются миелиновые остатки и липидные капли, указывает на фагоцитарную активность до прибытия макрофагов.
Активность шванновских клеток включает привлечение макрофагов к месту повреждения. Хемоаттрактантный белок моноцитов (MCP-1) играет роль в рекрутировании моноцитов / макрофагов. При индуцированной теллуром демиленизации без дегенерации аксонов, раздавливании нерва с дегенерацией аксона и нерве с дегенерацией аксона происходило увеличение экспрессии мРНК MCP-1 с последующим увеличением рекрутирования макрофагов. Кроме того, влияли различные уровни экспрессии мРНК MCP-1. Повышенные уровни мРНК MCP-1 положительно коррелировали с увеличением рекрутирования макрофагов. Кроме того, in situ гибридизация определила, что клеточным источником MCP-1 были шванновские клетки.
Шванновские клетки играют важную роль не только в производстве нейротрофических факторов, таких как фактор роста нервов. (NGF) и цилиарный нейротрофический фактор (CNTF), которые способствуют росту как поврежденного нерва, так и поддерживающих шванновских клеток, но также продуцируют факторы, способствующие развитию нейритов, которые направляют рост аксона. обсуждаются ниже.
Основная роль макрофагов в периферической регенерации - это демиленизация во время валлеровской дегенерации. Иммуногистохимический анализ показал, что в демиленированных теллуром, раздавленных и перерезанных нервах экспрессия лизоцима, который является маркером фагоцитоза миелина, и ED1, который является маркером макрофагов, происходила в одной и той же области. Лизоцим также исследовали в отношении временной прогрессии фагоцитоза миелина макрофагами при повреждении нерва. Нозерн-блоттинг показал, что пик экспрессии мРНК лизоцима происходит в подходящее время по сравнению с временными моделями фагоцитоза миелина. Макрофаги не фагоцитируют весь клеточный мусор в месте повреждения нерва; они избирательны и спасают определенные факторы. Макрофаги производят аполипопротеин E, который участвует в восстановлении холестерина в поврежденных нервах. В том же исследовании временные уровни экспрессии мРНК аполипопротеина E в трех моделях демиленизации и повреждения нервов соответствовали моделям спасения холестерина при повреждении нерва. Макрофаги играют роль в спасении холестерина во время повреждения нерва.
Макрофаги также играют роль в индукции пролиферации шванновских клеток, которая происходит во время валлеровской дегенерации. Супернатант собирали из среды, в которой макрофаги активны в фагоцитозе миелина, где лизосомный процессинг миелина происходит внутри макрофага. Супернатант содержит митогенный фактор, фактор, способствующий митозу, который характеризуется чувствительностью к теплу и трипсину, оба из которых характеризуют его как пептид. Обработка шванновских клеток собранным супернатантом показывает, что он является митогенным фактором и, таким образом, играет важную роль в пролиферации шванновских клеток.
Макрофаги также участвуют в факторах секреции, которые способствуют регенерации нервов. Макрофаги секретируют не только интерлейкин-1, цитокин, который индуцирует экспрессию фактора роста нервов (NGF) в шванновских клетках, но также антагонист рецептора интерлейкина-1 (IL-1ra). Экспрессия IL-1ra у мышей с перерезанными седалищными нервами посредством имплантации трубки, высвобождающей IL-1ra, показала повторный рост меньшего количества миелинизированных и немиелинизированных аксонов. Секреция интерлейкина-1 макрофагами участвует в стимуляции регенерации нервов.
После повреждения нерва активируются некоторые сигнальные пути. Нейротрофические факторы - это факторы, которые способствуют выживанию и росту нейроны. Трофический фактор можно описать как фактор, связанный с обеспечением питания для роста. Как правило, они являются белковыми лигандами для рецепторов тирозинкиназы ; Связывание со специфическим рецептором приводит к аутофосфорилированию и последующему фосфорилированию остатков тирозина на белках, которые участвуют в дальнейшей передаче сигналов ниже по течению, чтобы активировать белки и гены, участвующие в росте и пролиферации. Нейротрофические факторы действуют через ретроградный транспорт в нейронах, в котором они захватываются конусом роста поврежденного нейрона и транспортируются обратно в тело клетки. Эти нейротрофические факторы обладают как аутокринным, так и паракринным действием, поскольку они способствуют росту поврежденных нейронов, а также соседних шванновских клеток.
Фактор роста нервов (NGF) обычно имеет низкий уровень экспрессии в нервах, которые являются здоровыми, но не растут и не развиваются, но в ответ на повреждение нерва экспрессия NGF увеличивается в шванновских клетках. Это механизм увеличения роста и пролиферации шванновских клеток на дистальной культе, чтобы подготовиться к приему регенерирующего аксона. NGF играет не только трофическую роль, но также тропическую или направляющую роль. Шванновские клетки, которые образуют полосы Бангнера в дистальном участке повреждения, экспрессируют рецепторы NGF как руководящий фактор для регенерирующего аксона поврежденного нейрона. NGF, связанный с рецепторами на шванновских клетках, обеспечивает растущие нейроны, которые контактируют с трофическим фактором, чтобы способствовать дальнейшему росту и регенерации.
Цилиарный нейротрофический фактор (CNTF) обычно имеет высокий уровень экспрессии в шванновских клетках, связанных с нервами. которые здоровы, но в ответ на повреждение нерва экспрессия CNTF снижается в шванновских клетках дистальнее места повреждения и остается относительно низкой, если поврежденный аксон не начинает расти. CNTF выполняет множество трофических ролей в мотонейронах периферической нервной системы, включая предотвращение атрофии денервированной ткани и предотвращение дегенерации и гибели моторных нейронов после повреждения нерва. (Frostick) В седалищных мотонейронах экспрессия мРНК рецептора CNTF и рецептора CNTF увеличивается после травмы в течение длительного периода времени по сравнению с коротким периодом времени в центральной нервной системе, что свидетельствует о роли CNTF в регенерации нервов.
Инсулиноподобный Факторы роста (IGF), как было показано, увеличивают скорость регенерации аксонов периферической нервной системы. Уровни мРНК IGF-I и IGF-II значительно увеличиваются дистальнее места повреждения седалищного нерва крысы. В месте восстановления нерва локально доставленный IGF-I может значительно увеличить скорость регенерации аксонов внутри нервного трансплантата и помочь ускорить функциональное восстановление парализованной мышцы.
Факторы, стимулирующие нейрит, включают многие белки внеклеточного матрикса, продуцируемые шванновскими клетками на дистальной культе, включая фибронектин и ламинин. Фибронектин является компонентом базальной пластинки и способствует росту нейритов и адгезии конуса роста к базальной пластине. При регенерации нервных клеток факторы, способствующие нейриту, играют роль в адгезии аксона и включают молекулу адгезии нервных клеток (N-CAM) и N-кадгерин.
Электростимуляция может способствовать регенерации нервов. Положительный эффект электростимуляции на регенерацию нервов обусловлен ее молекулярным влиянием на поврежденный нейрон и шванновские клетки. Электрическая стимуляция может напрямую ускорять экспрессию цАМФ как в нейронах, так и в шванновских клетках. цАМФ - это молекула, которая стимулирует множество сигнальных путей, которые способствуют регенерации нервов за счет усиления экспрессии нескольких нейротрофических факторов. Электрическая стимуляция также приводит к притоку иона кальция, который дополнительно запускает несколько путей регенерации.
Частота стимуляции является важным фактором успеха как качественной, так и количественной регенерации аксонов, а также роста окружающих миелин и кровеносные сосуды, поддерживающие аксон. Гистологический анализ и измерение регенерации показали, что низкочастотная стимуляция дает более успешный результат, чем высокочастотная стимуляция регенерации поврежденных седалищных нервов.
В других исследованиях использовались как колебательные, так и не колебательные прямые электрическая стимуляция (постоянный ток) для регенерации периферических нервов млекопитающих. Нейроны млекопитающих преимущественно ориентируются и растут к катоду в электрических полях постоянного тока.
Хирургическое вмешательство может быть выполнено в случае, если нерв был разрезан или иным образом разделен. Восстановление нерва после хирургического вмешательства зависит в основном от возраста пациента. Маленькие дети могут восстановить функцию нервов, близкую к нормальной. Напротив, пациент старше 60 лет с перерезанным нервом на руке ожидает восстановления только защитных ощущений, то есть способности различать горячее / холодное или острое / тупое. Многие другие факторы также влияют на восстановление нервов. Использование процедур трансплантации аутологичных нервов, которые включают перенаправление регенерирующих донорских нервных волокон в канал трансплантата, оказалось успешным в восстановлении функции целевых мышц. Локальная доставка растворимых нейротрофических факторов может способствовать увеличению скорости регенерации аксонов, наблюдаемой в этих каналах трансплантата.
Расширяющаяся область исследований регенерации нервов связана с разработкой каркасов и биопроводов. Каркасы, разработанные из биоматериала, были бы полезны для регенерации нервов, если они успешно будут играть, по существу, ту же роль, что и эндоневральные трубки и шванновские клетки, в управлении отрастанием аксонов.
Способы, помогающие предотвращение повреждения периферических нервов включает мониторинг давления инъекции. Наличие высокого давления при открытии инъекции (>20 фунтов на квадратный дюйм) является чувствительным признаком внутрипучкового / интраневрального размещения кончика иглы. Размещение кончика иглы вне связки связано с низким давлением (< 20 PSI). Also, high pressure injection was associated with neurologic deficits and severe axonal damage after the block. Other methods of preventing peripheral nerve injury include electrical nerve stimulation and ultrasonography. Electrical stimulation with a motor response at < 0.2 mA only can occur with an intraneural/intrafasciular needle tip location.
| Классификация | D |
|---|
