Diffüz aksonal yaralanma - Diffuse axonal injury

Diffüz aksonal yaralanma
SWI ve GRE Trauma.png karşılaştırması
1.5 tesla alan kuvvetinde , travmadan kaynaklanan yaygın aksonal yaralanması olan bir hastanın iki MRI görüntüsü . Sol: geleneksel gradyan çağrılan yankı (GRE). Sağ: Duyarlılık ağırlıklı görüntü (SWI).
uzmanlık Nöroloji

Diffüz aksonal yaralanma ( DAI ), beyaz cevher yollarının yanı sıra gri cevherde de yaygın bir alanda dağınık lezyonların meydana geldiği bir beyin hasarıdır . DAI, travmatik beyin hasarının en yaygın ve yıkıcı türlerinden biridir ve ciddi kafa travmasından sonra bilinç kaybının ve kalıcı vejetatif durumun ana nedenidir . Tüm ciddi kafa travması vakalarının yaklaşık yarısında görülür ve sarsıntıda meydana gelen birincil hasar olabilir. Sonuç sıklıkla komadır ve şiddetli DAI'si olan hastaların %90'ından fazlası asla bilincini geri kazanamaz. Uyananlar genellikle önemli ölçüde bozulmuş kalır.

DAI, travmatik beyin hasarı (TBI) şiddeti spektrumu boyunca ortaya çıkabilir, burada yaralanma yükü hafiften şiddetliye doğru artar. Sarsıntı , daha hafif bir yaygın aksonal yaralanma türü olabilir.

mekanizma

DAI, araba kazalarında, düşmelerde ve saldırılarda olabileceği gibi, kafa hızla hızlandığında veya yavaşladığında meydana gelen travmatik kesme kuvvetlerinin bir sonucudur . Araç kazaları DAI'nin en sık nedenidir; sarsılmış bebek sendromunda olduğu gibi çocuk istismarının bir sonucu olarak da ortaya çıkabilir .

Şiddetli beyin hasarında aksonların hemen bağlantısının kesilmesi gözlemlenebilir, ancak DAI'nin en büyük hasarı, uzun bir zaman süreci boyunca yavaş yavaş gelişen gecikmiş ikincil akson kopukluklarıdır. Nedeniyle beyaz görünür aksonların ait yollar miyelinasyon , olarak adlandırılır beyaz madde . BT ve MRI incelemelerinde ölüm sonrası beyinlerde hem gri hem de beyaz cevherdeki lezyonlar bulunur.

DAI patolojisi , aksonal hücre iskeletinin mekanik olarak kırılmasının yanı sıra , kesintili aksonal taşıma, ilerleyen şişlikler ve dejenerasyon gibi ikincil fizyolojik değişiklikleri de içerir. Son çalışmalar, bu değişiklikleri kırık akson mikrotübüllerinin bükülmesi ve yanlış hizalanmasının yanı sıra tau proteini ve amiloid öncü protein (APP) birikimi ile ilişkilendirmiştir.

özellikleri

Lezyonlar tipik olarak DAI tarafından yaralanan beyinlerin beyaz maddesinde bulunur; bu lezyonların boyutları 1-15 mm arasında değişir ve karakteristik bir şekilde dağılmıştır. DAI en yaygın olarak beyin sapı , korpus kallozum ve serebral hemisferleri içeren alanlardaki beyaz maddeyi etkiler .

Beyin lobları büyük olasılıkla yaralı edilecek frontal ve temporal lob vardır. DAI için diğer yaygın yerler arasında serebral korteksteki beyaz madde , üst serebral pedinküller , bazal ganglionlar , talamus ve derin hemisferik çekirdekler bulunur . Bu alanlar, beynin geri kalanıyla aralarındaki yoğunluk farkı nedeniyle daha kolay hasar görebilir.

histolojik özellikler

DAI, aksonun gerilme bölgesinde yırtıldığı ve yırtılmanın distalindeki parçanın bozulduğu aksonal ayrılma ile karakterize edilir . Bir zamanlar aksonal ayrılmanın ana nedeninin travma sırasında mekanik kuvvetler nedeniyle yırtılma olduğu düşünülürken, artık aksonların tipik olarak çarpma anında yırtılmadığı anlaşılmaktadır; daha ziyade, birincil yaralanmaya (travma anında mekanik kuvvetlerin bir sonucu olarak ortaya çıkan) yanıt olarak ortaya çıkan ve ilk yaralanmadan saatler veya günler sonra meydana gelen ikincil biyokimyasal kaskadlar , aksonlardaki hasardan büyük ölçüde sorumludur.

İkincil beyin hasarıyla ilgili süreçler hala tam olarak anlaşılmamış olsa da, yaralanma sırasında aksonların gerilmesinin hücre iskeletinde fiziksel bozulmaya ve proteolitik bozulmaya neden olduğu artık kabul edilmektedir . Bu da açılır sodyum kanallarını içinde axolemma neden olur, voltaj geçitli kalsiyum kanalı açık ve Ca için 2+ hücreye akmasına neden olur. Ca2 + ' nin hücre içi varlığı, fosfolipazları ve proteolitik enzimleri aktive etmek , mitokondriye ve hücre iskeletine zarar vermek ve aksonun ayrılmasına ve hücrenin ölümüne yol açabilen ikincil habercileri aktive etmek dahil olmak üzere birkaç farklı yolu tetikler .

hücre iskeleti bozulması

İmmünoreaktif aksonal profiller, travmatik beyin hasarı sonrası 24. saatte korpus kallozumda ve beyin sapında (H) granüler (B, G, H) veya daha uzun, fuziform (F) şişlikler olarak gözlenir . Darbe bölgesinin (E, G) altındaki kortekste gözlenen APP immünoreaktif nöronlarının (ok başları) örneği . Sağlıklı kontrol hayvanlarında (D) APP boyaması gözlenmedi.

Aksonlar normalde elastiktir, ancak hızla gerildiklerinde kırılgan hale gelirler ve aksonal hücre iskeleti kırılabilir. Gerilme yaralanmasından sonra hücre iskeleti elemanlarının yanlış hizalanması, aksonun yırtılmasına ve nöronun ölümüne yol açabilir. Aksonal taşıma , hücre iskeletindeki kırılma noktasına kadar devam eder, ancak daha fazla değildir, bu noktada nakliye ürünlerinin birikmesine ve yerel şişmeye yol açar. Yeterince büyüdüğünde, şişme, hücre iskeletindeki kırılma bölgesinde aksonu yırtarak hücre gövdesine doğru geri çekilmesine ve bir ampul oluşturmasına neden olabilir. Bu ampul, diffüz aksonal yaralanmanın ayırt edici özelliği olan retraksiyon topu olarak adlandırılır .

Akson kesildiğinde, aksonun kopmaya uzak kısmının bozulduğu Wallerian dejenerasyonu , yaralanmadan sonraki bir ila iki gün içinde gerçekleşir. Aksolemma parçalanır, miyelin parçalanır ve hücrelerden anterograd yönde (hücre gövdesinden aksonun ucuna doğru) ayrılmaya başlar ve yakındaki hücreler enkazı içine alarak fagositik aktiviteye başlar .

kalsiyum akışı

Bazen sadece hücre iskeleti bozulurken, sıklıkla aksolemmanın bozulması da meydana gelir ve hücre içine Ca2 + akışına neden olur ve çeşitli bozunma süreçlerini serbest bırakır. Aksonda yaralanmadan hemen sonra Ca2 + ve Na + düzeylerinde bir artış ve K + düzeylerinde bir düşüş bulunur. Ca2 + girişinin olası yolları arasında sodyum kanalları , gerilme sırasında zarda yırtılan gözenekler ve mekanik tıkanıklık veya enerji eksikliği nedeniyle ATP'ye bağımlı taşıyıcıların arızalanması yer alır . Yaralanma sonrası hücre hasarının ana nedeni olan yüksek hücre içi Ca2 + seviyeleri, mitokondriyi yok eder ve Na+ kanallarına zarar veren ve hücre iskeletini ve aksoplazmayı bozan veya değiştiren fosfolipazları ve proteolitik enzimleri tetikler . Fazla Ca2 + ayrıca kan beyin bariyerinin hasar görmesine ve beynin şişmesine neden olabilir .

Bir proteinin varlığı ile aktive kalsiyum hücre içinde olan kalpain Ca, 2 + 'ye bağlı olmayan lızozomal proteaz . Yaralanmanın başlamasından yaklaşık 15 dakika ila yarım saat sonra, kalpain aracılı spektrin proteoliz veya CMSP adı verilen bir süreç meydana gelmeye başlar. Kalpain , zarı hücre iskeleti üzerinde tutan, kabarcık oluşumuna ve hücre iskeleti ile zarın parçalanmasına ve nihayetinde hücrenin ölümüne neden olan spektrin adı verilen bir molekülü parçalar . Kalpainler tarafından parçalanabilen diğer moleküller, mikrotübül alt birimleri, mikrotübül ilişkili proteinler ve nörofilamentlerdir .

Genellikle esneme sonrası yaralanma sürecinin bir ila altı saatinde meydana gelen hücrede kalsiyumun varlığı, hücre yaralanmasında genellikle apoptoza veya "hücre intiharına" yol açan bir süreç olan kaspaz kaskadı başlatır .

Mitokondri , dendritler ve yaralanmada hasar gören hücre iskeletinin parçaları, 2 veya daha fazla hafta boyunca meydana gelen bir süreç olan iyileşme ve yenilenme konusunda sınırlı bir yeteneğe sahiptir. Yaralanmadan sonra astrositler küçülerek beynin bazı kısımlarının atrofiye uğramasına neden olabilir .

Teşhis

Bir motosiklet kazasından sonra yaygın aksonal yaralanma. 3 gün sonra MRG: T1 ağırlıklı görüntülerde yaralanma zar zor görülebilir. Açık FLAIR , DAG ve T2 * -ağırlıklı görüntüleri küçük bir sızma tanımlanabilir edilir.

DAI, mikroskobik olarak ortaya çıkmasına rağmen, BT taramalarında veya diğer makroskopik görüntüleme tekniklerinde iyi görünmediği için tespit edilmesi zordur . Bununla birlikte, bir CT taramasında görünebilen veya görünmeyen tipik DAI karakteristikleri vardır. Diffüz yaralanma, makroskopik yaralanmadan daha fazla mikroskobik yaralanmaya sahiptir ve BT ve MRG ile tespit edilmesi zordur, ancak varlığı korpus kallozumda veya serebral kortekste küçük kanamalar göründüğünde çıkarılabilir . MRG, subakut ve kronik zaman dilimlerinde yaygın aksonal hasarın özelliklerini saptamak için BT'den daha faydalıdır. Difüzyon Tensör Görüntüleme gibi daha yeni çalışmalar , standart MRG negatif olduğunda bile beyaz cevher lif yolu yaralanmasının derecesini gösterebilmektedir. DAI'deki aksonal hasar, büyük ölçüde ikincil biyokimyasal kaskadların bir sonucu olduğundan , gecikmeli bir başlangıcı vardır, bu nedenle başlangıçta iyi görünen DAI'li bir kişi daha sonra bozulabilir. Bu nedenle, yaralanma genellikle fark edilenden daha şiddetlidir ve tıp uzmanları, BT taramaları normal görünen ancak bilinç kaybı gibi semptomları olan herhangi bir hastada DAI'den şüphelenmelidir .

MRG , BT taramalarından daha hassastır, ancak yine de yanlış negatiflere eğilimlidir, çünkü DAI, her zaman mevcut olmayabilen ödem belirtileri aranarak tanımlanır .

DAI, yaralanmanın ciddiyetine göre derecelere göre sınıflandırılır. Derece I'de yaygın aksonal hasar mevcuttur ancak fokal anormallikler görülmez. Derece II'de, özellikle korpus kallozumda fokal anormalliklere ek olarak Derece I'de bulunan hasar mevcuttur. Derece III hasar, hem Sınıf I hem de II'yi ve ayrıca rostral beyin sapı hasarını ve genellikle dokuda yırtılmayı kapsar.

tedavi

DAI şu anda , hastanın stabilize edilmesini ve kafa içi basınçtaki (ICP) artışları sınırlamaya çalışmayı içeren herhangi bir kafa yaralanması türü için bunun ötesinde spesifik bir tedaviden yoksundur .

Tarih

DAI fikri ilk olarak Sabina Strich'in yıllar önce kafa travması geçirmiş bireylerin beyaz cevher lezyonları üzerine yaptığı çalışmalar sonucunda ortaya çıktı . Strich bu fikri ilk olarak 1956'da önerdi ve buna beyaz cevherin yaygın dejenerasyonu adını verdi ; bununla birlikte, daha kısa olan "diffüz aksonal yaralanma" terimi tercih edilmeye başlandı. Strich demans ve kafa travması arasındaki ilişkiyi araştırıyordu ve 1956'da DAI'nin kafa travmasına bağlı demansın nihai gelişiminde ayrılmaz bir rol oynadığını iddia etti. DAI terimi 1980'lerin başında tanıtıldı.

Önemli örnekler

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar

sınıflandırma
Dış kaynaklar