Klíčová slova
histopatologické vyšetření • patomorfologie epileptické tkáně
Přes rozvoj sofistikovaných zobrazovacích i elektrofyziologických vyšetřovacích metod je histologické vyšetření resekované tkáně stále důležitým krokem v diagnostice záchvatovitého onemocnění, neboť kromě definitivního potvrzení příčinné poruchy předpokládané z předoperačních vyšetření (nádory, zánětlivá léze, skleróza hipokampu apod.) může přinést zcela novou informaci o podkladu onemocnění u těch pacientů, kteří trpí tzv. „nelezionální“ epilepsií.
Sem patří zejména mikroskopické změny vzniklé z porušeného vývoje mozkové kůry (malformace kortikálního vývoje, z nichž nejčastější a nejznámější jsou kortikální dysplazie). Histopatologické vyšetření tedy pomáhá v mnoha případech definovat příčinu rozvoje epilepsie a může tak přinést podklad pro rozvahu o další léčbě pacienta.
Dostupnost resekované epileptické tkáně umožňuje také její výzkumnou analýzu s cílem ověřit výsledky výzkumu epileptogeneze získané na experimentálních zvířecích modelech. Navíc umožňuje hledat experimentem odpovědi na nově vyvstalé otázky.
Metody histopatologické diagnostiky v epileptopatologii
Resekovanou tkáň po topografické orientaci zpravidla fixujeme v pufrovaném formolu. Drobné vzorky tkáně také odjímáme pro hluboké zmražení v tekutém dusíku. Vzorky poté uchováme pro speciální vyšetření nebo pro případné budoucí využití v mrazicích boxech v -80 °C.
Takto uchovaná tkáň má obrovský význam pro výzkum, neboť jsou v ní po dlouhou dobu dobře uchovány jak proteiny, tak i nukleové kyseliny, čehož lze využít při molekulárně patologických studiích a možná i pro další zpřesnění diagnózy v budoucnu.
Obr. 1 - Resekát hipokampu s okolními meziálními strukturami temporálního laloku po sériovém prokrájení u pacienta s hipokampální sklerózou
Pro potřeby rutinního diagnostického vyšetření však využíváme zejména formolem fixovaný materiál. V případě resekce temporálního laloku pro meziotemporální sklerózu bývají z hipokampu vytvořeny 5 mm silné sériové řezy kolmé na jeho dlouhou osu (Obr. 1) a ty jsou zality do parafínu. Resekovaný pól temporálního laloku bývá postupně prokrájen v rovinách souběžných s resekční linií.
Po pečlivé inspekci a detekci případných ložiskových změn se topograficky odebírají tkáňové bločky vždy z horního, středního i dolního temporálního a z parahipokampálního závitu z blízkosti resekční linie, ze středních oblastí resekátu a z oblasti pólu laloku. Při kortikálních resekcích odebíráme kromě podezřelých ložisek vždy také reprezentativní počet tkáňových bločků z kůry pro cytoarchitektonickou analýzu.
Přehledná tkáňová barvení. Při vyšetřování resekované tkáně je zásadním okamžikem vyšetření řezů obarvených klasickou metodou hematoxylinem-eozinem. Toto obecné tkáňové barvení je nezastupitelné, poskytuje obrovskou škálu informací a do značné míry ovlivňuje indikaci k provedení dalších speciálních metod.
Na této úrovni lze identifikovat nádorové i zánětlivé změny, změny na cévách, změny v počtech neuronů jednotlivých sektorů hipokampu, odhadnout lze stupeň gliózy a posoudit můžeme rámcově i korovou cytoarchitektoniku. Pro cytoarchitektonickou studii je však nejvhodnější a doposud nepřekonané barvení řezů Nisslovou metodou (cresyl-violeť).
Imunohistochemie, imunofluorescence. Imunohistochemie umožňuje vizuální detekci a lokalizaci zkoumaných antigenů (proteinů) ve tkáni pomocí vazby se specifickou protilátkou. Po přípravě tkáňového řezu s revitalizací antigenů se tkáň inkubuje s primární protilátkou (dnes většinou monoklonální).
Na tu se po inkubaci navazuje detekční systém tvořený sekundárními protilátkami, které působí jednak jako určitý zesilovač, jednak je na nich navázána látka (většinou enzym), která po následné reakci s dodaným chromogenem vyvolá barevnou reakci. Nejčastěji se používá peroxidázová metoda - na protilátku je navázána peroxidáza, která v reakci s 3,3-diaminobenzidinem vyvolá ve tkáni hnědé zabarvení příslušného místa.
Po dobarvení hematoxylinem lze ve tkáni (modrá) lokalizovat a kvantifikovat přítomnost zkoumaného antigenu (hnědá). Imunofluorescence využívá podobného principu, jen detekční protilátky (někdy už rovnou primární protilátky) jsou značeny fluorescenčně (nejčastěji Cy3 nebo fluorescein FITC). Výhodou této metodiky je zvýšená senzitivita a omezení rušivého efektu okolní tkáně.
Nevýhodou je nestálost preparátu a nutná dostupnost fluorescenčního mikroskopu. Imunohistochemie není součástí rutinního spektra vyšetření. K tomuto vyšetření přistupujeme až na základě nálezu v základním barvení. U nádorů mozku zjišťujeme histogenezi nádorových buněk průkazem jejich diferenciace směrem ke glii (gliální fibrilární acidický protein, GFAP), neuronálním (synaptofyzin, neurofilamenta apod.) nebo epiteliálním směrem (cytokeratiny, epiteliální membránový antigen).
Proliferační aktivitu nádorových buněk lze ozřejmit imunohistochemickým průkazem některého z jaderných proliferačních markerů, z nichž nejčastěji a nejspolehlivěji prokazovaným je antigen Ki-67. V určitých indikacích lze pro posouzení prognózy nádorového onemocnění prokazovat také expresi určitých onkoproteinů, nejčastěji proteinů p53 a bcl-2. Imunohistochemické metody však využíváme i při studiu malformací kortikálního vývoje, kde můžeme prokázat změněnou expresi neurofilament v dysmorfních neuronech nebo GFAP v balónovitých buňkách.
Rozvoj moderních imunohistochemických technik dává navíc možnost ozřejmit cíleně různé subpopulace nervových buněk (např. znázornění inhibičních GABA-ergních interneuronů pomocí průkazu kalcium-vážících proteinů parvalbuminu, kalretininu nebo klabindinu) a stanovit jejich receptorovou i intracelulární výbavu, což přináší zcela nové pohledy na epileptopatologickou problematiku.
Elektronová mikroskopie se v epileptopatologii využívají jen zřídka. Rozvoj ostatních technologií zapracování tkáně, zejména imunohistochemie, postupně vytlačil elektronovou mikroskopii a omezil její diagnostický přínos jen na velmi omezenou skupinu poruch.
Nejčastější nálezy v epileptopatologii
Malformace kortikálního vývoje
Rozsah a tíže jednotlivých malformací kortikálního vývoje (MCD -malformations of cortical development) výrazně kolísá od diskrétních mikroskopických změn po rozsáhlé komplexní malformace, jako jsou hrubé poruchy gyrifikace (agyrie/pachygyrie/polymikrogyrie) a hemimegalencefalie. V následujícím textu je uvedena charakteristika nejčastějších MCD definovaných zejména mikroskopickými změnami.
A) Mírné malformace kortikálního vývoje („mild MCD“) Tyto diskrétní malformace kůry jsou verifikovatelné jen na mikroskopické úrovni a nemají korelát v MRI vyšetření mozku. Od dříve užívaného termínu pro podobné poruchy - kortikální mikrodysgeneze - se v nové klasifikaci upustilo.
Hlavním znakem je přítomnost ektopických neuronů buď v první korové vrstvě (typ I), nebo také v jiných lokalizacích, zejména v hlubších oblastech bílé hmoty (typ II). Přechod mezi kůrou a bílou hmotou zde bývá dobře ohraničený a buňky nejeví známky morfologických atypií.
B) Fokální kortikální dysplazie FCD) V těžších případech (typ II) je lze identifikovat jako fokální poruchu utváření mozkové kůry na MRI - obvykle její ztluštění, nepravidelnou gyrifikaci, hyperintenzitu v T2 zobrazení a setřelou hranici mezi šedou a bílou hmotou. Tyto abnormality lze pozorovat už prostým okem při makroskopickém posouzení resekované tkáně.
Podle rozsahu změn se rozeznávají následující typy kortikálních dysplazií:
Fokální kortikální dysplazie, typ I. FCD typ IA je charakterizovaný abnormální kortikální stratifikací s výraznými vertikálními neuronálními sloupci a intrakortikální tvorbou shluků nepravidelně orientovaných neuronů (Obr. 2).
Obr. 2 - Fokální kortikální dysplazie - kortikální laminární dezorganizace s tvorbou skupin neuronů s nepravidelnou orientací. Barvení Nisslovou modří, zvětšení 400x.
Kůra je nepravidelně hypercelulární, místy nejsou rozeznatelné jednotlivé korové vrstvy, molekulární vrstva je hypercelulární, a někde může být i perzistující fetální subpiální granulární vrstva. FCD typ IB - kromě cytoarchitektonických poruch popsaných u FCD typu IA bývají navíc přítomny tzv. obrovské neurony a/nebo nezralé neurony.
Obrovské neurony („giant neurons“) jsou neurony svou velikostí srovnatelné s pyramidovými neurony 5. korové vrstvy, které si však zcela zachovávají buněčnou morfologii běžných pyramidových neuronů a neexprimují ve zvýšené míře cytoplazmatická neurofilamenta. Nezralé neurony („immature neurons“) jsou kulaté nebo oválné neurony bez strukturálních atypií s velkým (nezralým) jádrem a jen tenkým lemem cytoplazmy. Svojí morfologií odpovídají neuronům přítomným v heterotopiích šedé hmoty.
Fokální kortikální dysplazie, typ II (také fokální kortikální dysplazie Taylorského typu). Ke změnám vzniklým zejména porušenou migrací u kortikální dysplazie typu I přibývají morfologické atypie neuronů a gliových buněk odrážející porušenou diferenciaci nervových buněk.
FCD typ IIA. Kromě změn popsaných u FCD I. typu se zde nacházejí tzv. dysmorfní neurony. Dysmorfní neurony („dysmorphic neurons“, v angl. literatuře označované také nepříliš šťastně jako „neuronal cytomegaly“) se vyskytují jednotlivě nebo ve skupinkách nepravidelně v celé šíři kůry, někdy i v přilehlé bílé hmotě, mají bizarní tvar a jejich velikost je často větší než u Betzových pyramidových buněk.
Obr. 3 - Vlevo: dysmorfní neurony u fokální kortikální dysplazie Taylorského typu IIA. Nisslova modř, zvětšeno 400x. Vpravo: imunohistochemický průkaz fosforylovaných neurofilament. Imunoperoxidázová metoda, dobarveno lehce hematoxylinem, zvětšení 200x.
Pomocí speciálních technik lze ozřejmit, že dysmorfní neurony mají porušenou arborizaci dendritických výběžků, ztrácí polaritu, jádro má zhrubělou jadernou membránu, hrubý chromatin a výrazné jadérko. Tyto buňky vykazují abnormální reakce při průkazu neuronálních markerů, zejména fosforylovaných neurofilament (Obr. 3).
Reagují také v imunohistochemických reakcích na průkaz neuron-specifické enolázy (NSE), MAP-2 (microtubule associated protein 2), tau proteinu a ubikvitinu. FCD typ IIB. K cytoarchitektonickým poruchám s přítomností dysmorfních neuronů se přidávají tzv. balónovité buňky. Balónovité buňky („balloon cells“) jsou veliké buňky vyskytující se jednotlivě nebo ve skupinách v bílé hmotě nebo v oblasti přechodu mezi bílou hmotou a kůrou.
Mají obšírnou bledou eozinofilní cytoplazmu a excentricky uložené vezikulární jádro, často dvě i více. Povahou jde o výrazně abnormální nediferencované buňky, které nesou charakteristiku jak neuronů, tak i glie. Balónovité buňky jsou výrazně pozitivní při imunohistochemickém průkazu gliálního fibrilárního acidického proteinu (GFAP) a S100 proteinu (Obr. 4).
Jejich porušenou diferenciaci odráží poměrně častá exprese (nebo koexprese) neuronálních markerů, jako jsou synaptofyzin, neurofilamenta, NSE nebo MAP-2 protein. Často je pozorována také pozitivita vimentinu, -B krystalinu a ubikvitinu.
Obr. 4 - Nahoře: fokální kortikální dysplazie typu IIB - balónovité buňky v bílé hmotě s objemnou cytoplazmou a jedním nebo dvěma vezikulárními jádry. Barvení hematoxylinem-eozinem. Dole: Výrazná pozitivita balónovitých buněk při průkazu gliálního fibrilárního acidického proteinu (GFAP) imunoperoxidázovou metodou. Zvětšení 400x.
C. Heterotopie šedé hmoty
Podle anatomické lokalizace rozlišujeme heterotopie subependymální nebo periventrikulární, subkortikální a leptomeningeální; podle morfologie pak heterotopie nodulární nebo laminární stavby.
Histologicky jsou tvořeny ostrůvky zralých nervových buněk, které svým vzhledem připomínají spíše kortikální neurony než neurony hluboké šedi. Neurony jsou neorientované a průkazem GFAP lze ozřejmit různě výraznou složku vmezeřené glie. Hranice heterotopních uzlů bývají poměrně ostré a ložiska jsou často protknuta svazky myelinizovaných vláken.
Hipokampální skleróza (HS)
Skleróza hipokampu je nejčastější poruchou pozorovanou ve tkáni resekované pro farmakorezistentní epilepsii temporálního laloku. Základní histologické nálezy jsou u HS principiálně dva -úbytek až chybění neuronů selektivně v určitých oblastech a reaktivní proliferace gliových buněk. Tyto změny lze nejlépe pozorovat v řezech barvených Nisslovou modří a při imunohistochemickém průkazu GFAP. Klinicko-patologicky jsou tradičně definovány tyto skupiny HS:
A. Klasická HS charakterizovaná úbytkem až vymizením pyramidových neuronů a gliózou v zónách hipokampu CA1 (Sommerův sektor) a CA4 („endfolium“), v prosubikulu a v gyrus dentatus. Méně vyjádřené bývají změny v sektoru CA3, rezistentní zóna (CA2) bývá většinou nepostižena (Obr. 5).
Imunohistochemickými studiemi se prokázalo, že úbytek neuronů postihuje v hipokampu selektivně nejen jednotlivé sektory, ale také pouze neurony určitých neurotransmiterových systémů. Úbytek neuronů můžeme pozorovat při imunohistochemickém průkazu synaptofyzinu ve tkáňovém řezu.
B. Skleróza endfolia - v těchto případech jsou úbytek neuronů a glióza omezeny na sektor CA4 (někdy i CA3), společně se změnami v multiformní vrstvě gyrus dentatus. Tento typ HS bývá pozorován především v souvislosti s další patologickou lézí mimo hipokampus (v rámci tzv. duální patologie).
C. Úplná HS s postižením celé hipokampální formace. Uvádí se, že může vzniknout z klasické HS, ale častěji bývá odrazem nespecifických změn nejčastěji hypoxicko-ischemického původu. Mimo výše uvedené změny bývají u HS v různém rozsahu přítomny i další nespecifické poruchy hipokampální formace - tzv. mikrodysgeneze granulární vrstvy gyrus dentatus ve formě její fragmentace nebo disperze a přítomnost početných polyglukosanových tělísek (corpora amylacea).
Obr. 5 - Příčný řez hipokampem s lokalizací sektorů cornu Ammonis (CA1-CA4), prosubikula (PS) a gyrus dentatus (gd). Barvení hematoxylinem-eozinem, zvětšení 25x.
Obr. 6 - Imunohistochemickým průkazem kalcium-vážícího proteinu parvalbuminu lze ozřejmit subpopulaci inhibičních GABA-ergních interneuronů. Imunoperoxidázová metoda, zvětšení 400x.
Nádory mozku
Nádory vyskytující se v souvislosti s epilepsií mají několik společných vlastností, kterými se odlišují od ostatních neuroonkologických jednotek. Většinou to jsou pomalu rostoucí nádory s nízkou proliferační aktivitou a nízkým maligním potenciálem, které se často vyskytují současně s poruchami kortikálního vývoje.
Tato skutečnost dříve vedla k označování benigních nádorů spojených s epilepsií za hamartomy. Kromě subependymálního obrovskobuněčného astrocytomu je jejich další společnou vlastností povrchní lokalizace a časté složení ze smíšené populace gliových a neuronálních nádorových buněk.
Dysembryoplastický neuroepiteliální tumor (DNET, grade I). Jedná se o nádorovou jednotku vymezenou teprve nedávno. Charakterizuje ji zcela benigní chování a silná spojitost s epilepsií. Histologicky má nádor charakteristický vzhled. Bývá lokalizován převážně kortikálně nebo kortikosubkortikálně (nejčastěji v temporálním laloku) a má multinodulární stavbu.
V nádorových uzlech bývají smíšeny nádorové neurony s různě výraznou příměsí astrocytů nebo oligodendroglie. Charakteristickým morfologickým rysem jsou tzv. specifické glioneurální elementy. Jsou tvořeny svazky axonů uspořádaných kolmo k povrchu mozku žebříčkovitě lemovanými malými buňkami podobnými oligodendroglii (většinou jsou pozitivní v imunohistochemickém průkazu S100 proteinu, negativní při průkazu GFAP).
Mezi těmito vertikálními sloupci jsou v řídké eozinofilní matrix volně uložené neurony téměř normální morfologie. Proliferační aktivita nádoru bývá velmi nízká. V okolí nádoru jsou typicky přítomny známky porušeného kortikálního vývoje.
Gangliogliomy (grade I, II) jsou solidní nádory, často však s cystickou komponentou. Mohou se vyskytnout kdekoli, nejčastěji však v temporálním laloku. Histologicky je tvoří jednak zralé neurony (s atypickou morfologií buněčného těla nebo jsou binukleární), jednak gliová komponenta (většinou astrocyty) a jemné cévy.
Gliová komponenta má většinou vzhled nízkostupňového fibrilárního nebo pilocytárního astrocytomu, někdy však bývá výrazná gliová složka připomínající oligodendrogliom. Kolem cév jsou často výrazné perivaskulární lymfocytární pláště a nalézáme také intracytoplazmatická eozinofilní granulární tělíska a eozinofilní globule v intersticiu. Imunohistochemické reakce na průkaz GFAP, synaptofyzinu nebo neurofilament pomáhají ozřejmit a prostudovat morfologii obou nádorových komponent.
Proliferační aktivita nádoru stanovená imunohistochemickým průkazem jaderného antigenu Ki-67 většinou nepřevyšuje 1-2 % a gangliogliomy bývají klasifikovány jako grade I, při mírných atypiích gliové komponenty jako grade II. Velmi vzácně je nádor tvořen pouze nádorovými neurony a přísluší mu označení gangliocytom (i přes výrazné strukturální atypie většinou grade I).
Pilocytární astrocytomy (grade I). Jsou to většinou pomalu rostoucí, ohraničené a často cystické tumory. Histopatologicky se jedná o nádory bifázické stavby: v různých proporcích se střídají oblasti kompaktně uložených bipolárních nádorových astrocytů s eozinofilními Rosenthalovými vlákny v intersticiu a hypocelulární oblasti s mikrocystickou stavbou a spíše multipolárními nádorovými buňkami.
Ojedinělé mitózy, přítomnost drobných nekróz nebo dokonce infiltrace měkké pleny jsou ještě kompatibilní s diagnózou pilocytárního astrocytomu. Prognóza pacienta a pravděpodobnost recidivy nádoru závisí spíše na možnosti chirurgické exstirpace tumoru než na jeho biologické agresivitě. Je známa stabilita těchto nádorů i bez léčby po řadu let až desetiletí.
Méně často jsou v souvislosti s chronickou epilepsií diagnostikovány nádory ze skupiny difúzních infiltrujících astrocytomů (zejména difúzní astrocytom, grade II), oligodendrogliomy nebo vzácné jednotky, jako jsou pleomorfní xantoastrocytom a subependymální obrovskobuněčný astrocytom.
Cerebrovaskulární malformace
Roli v mechanismu rozvoje záchvatů u těchto poruch hrají pravděpodobně glióza a ztráta neuronů v přilehlých oblastech v důsledku ischemických změn (na podkladě tzv. „steal“ fenoménu) a zejména depozita hemosiderinu po prokrvácení s uvolňováním volných radikálů indukovaných ve tkáni přítomností iontů železa. Ze široké skupiny cévních malformací jsou s epilepsií spojeny nejčastěji arteriovenózní malformace a kavernózní hemangiomy, jen málokdy malformace kapilární.
Sturgeův-Weberův syndrom je geneticky podmíněná vývojová porucha cév mozku, oka a obličeje, charakterizovaná v CNS přítomností rozsáhlých telangiektatických kapilaro-venózních angiomů měkkých plen mozkových s destrukcí a kalcifikací přilehlé mozkové kůry. Tyto změny vznikají v důsledku četných drobných hemoragií z abnormálně utvářených cévních struktur kůry.
Záněty a pozánětlivé změny
Epilepsie se může objevit v průběhu, ale hlavně jako následek jakéhokoli zánětlivého procesu mozku - meningitidy, encefalitidy, mozkových abscesů i granulomatózních zánětů. V histopatologickém obraze u pacientů po proběhlé bakteriální meningitidě dominuje fibrózní ztluštění mozkových plen, někde až fokální obliterace subarachnoideálních prostorů, často s nevýraznou reziduální celulizací plen lymfocyty.
V přilehlé kůře bývá nepravidelná glióza. Jen mírné změny v plenách, ale výraznější glióza kůry a bílé hmoty, někdy se známkami reziduálního intraparenchymatózního zánětu (perivaskulární lymfocytární infiltráty, gliové uzlíčky, degenerace neuronů s neuronofagií), bývá pozorována v resekované tkání po proběhlé encefalitidě. Ačkoli bývají postmeningitické záchvaty běžně spojené s meziotemporální sklerózou, většina postencefalitických záchvatů vychází z neokortikálních oblastí.
Rasmussenův syndrom je neobvyklé refrakterní záchvatové onemocnění charakterizované progresivním unilaterálním neurologickým deficitem a chronickými zánětlivými změnami charakteru nehnisavé encefalitidy omezené převážně jen na jednu mozkovou hemisféru. Etiopatogeneze Rasmussenova syndromu není zcela vyřešena.
Výsledky průkazu virové etiologie (např. EBV, cytomegalovirus) byly kontroverzní a jako nejpravděpodobnější se jeví autoimunitní teorie s rozvojem autoprotilátek proti podjednotce glutamátového receptoru GluR3. Histopatologický nález se liší v jednotlivých oblastech postižené hemisféry. V místech nejvýraznější atrofie při zobrazovacích vyšetřeních bývá nezvykle mohutná astroglióza zaujímající jak kůru, tak bílou hmotu.
V okrajových oblastech je charakteristický obraz vídaný u virových encefalitid -husté lymfocytární perivaskulární infiltráty, avšak bez prokazatelné alterace stěny cév, přítomnost lymfocytů disperzně v parenchymu, tvorba gliových uzlíčků a degenerace neuronů s neuronofagií.
Posttraumatické změny
Kraniocerebrální poranění je také jednou z možných příčin refrakterní epilepsie, přičemž riziko jejího rozvoje závisí na závažnosti a typu traumatu. Epileptogeneze je v těchto případech pravděpodobně důsledkem kombinace různých faktorů, jako je reparační gliové jizvení navozující poruchy glioneurálních funkcí a přítomnost iontů železa uvolněného z hematomu v místě poranění indukujících vznik volných radikálů, která vede k poškození okolní tkáně hlavně peroxidací lipidů buněčných membrán.
Histopatologicky bývá v místě traumatu přítomna gliová jizva s různě vyjádřenými známkami staršího prokrvácení (zejména perivaskulárně lokalizované makrofágy s fagocytovaným hemosiderinem) a reaktivní fibroproduktivní změny přilehlých plen.
Vícečetné patologické léze (tzv. „duální patologie“)
V různém procentu případů se v jednotlivých sestavách pacientů diagnostikují v resekované tkáni při histopatologickém vyšetření vícečetné strukturální poruchy. Nejčastěji to jsou okultní poruchy vývoje mozkové kůry u pacientů se sklerózou hipokampu, s nádory nebo u pacientů s posttraumatickými nebo pozánětlivými změnami. Tato skutečnost je středem intenzívního výzkumného zájmu, neboť ukazuje na komplexnost patogeneze epilepsií a umožňuje odhalení a přesnější pochopení mechanismů rozvoje těchto onemocnění.
Výzkum patomorfologie epileptické tkáně jako příspěvek k pochopení epileptogeneze u různých onemocnění
Hipokampální skleróza. Detailní studium morfologických změn v hipokampální skleróze vedlo ke vzniku několika teorií o mechanismech epileptogeneze při této poruše. Nejlépe je prostudováno tzv. pučení („sprouting“) mechových vláken z granulárních buněk gyrus dentatus. Tato aberantní mechová vlákna vytvářejí a udržují rekurentní excitační okruhy tvorbou nových synapsí s dendrity sousedních granulárních buněk.
Ačkoli je vznik takových okruhů poměrně věrohodným vysvětlením lokální hyperexcitability, příčinná role pučení mechových vláken je v rozvoji epilepsie temporálního laloku stále značně spekulativní a některé nedávné práce ukazují, že skutečná situace bude asi složitější.
Zajímavá je teorie epileptogeneze při HS založená na fenoménu neurogeneze. Na pilokarpinovém modelu temporální epilepsie bylo ukázáno, že epilepsie působí zvýšení mitotické aktivity progenitorových buněk v proliferačních oblastech gyrus dentatus, a vede tak k tvorbě nových granulárních buněk.
Nové buňky jsou však chybně integrovány do hipokampálních struktur, což ruší rovnováhu mezi excitací a inhibicí v této oblasti. Kromě morfologických změn hrají důležitou roli změny na molekulární úrovni. Nejvýraznější z nich jsou změny ve struktuře a expresi GABAA receptorů.
Epileptogenita kortikálních dysplazií. Morfologické abnormality v rámci kortikálních dysplazií jsou spojeny s alterací neuronálních okruhů, které jsou potom zodpovědné za vlastní epileptogenezi. Pomocí protilátek proti kalcium vážícím proteinům (parvalbumin, kalbindin a kalretinin), které pomáhají ozřejmit v mozkové kůře GABA-ergní interneurony (Obr. 6), se podařilo imunohistochemicky ukázat, že množství inhibičních interneuronů je v oblastech kortikální dysplazie výrazně sníženo oproti okolní tkáni.
V dysplastické kůře je také zvýšená intenzita excitačních glutamátových receptorů, Glu-2/3 AMPA receptorů a NMDAR-1. Naopak pokles exprese byl pozorován v případě GABA-ergních receptorů, a to jak v dysplastických neuronech, tak v neuronech heterotopních.
1MUDr. Josef Zámečník, Ph. D.
e-mail: josef.zamecnik@lfmotol.cuni.cz
2doc. MUDr. Michal Tichý, CSc.
1Univerzita Karlova v Praze, 2. LF a FN Motol, Ústav patologie a molekulární medicíny
1Univerzita Karlova v Praze, 2. LF a FN Motol, Oddělení dětské neurochirurgie
*
Literatura
ANDERMANN, F. Cortical dysplasias and epilepsy: a review of the architectonic, clinical, and seizure patterns. Adv Neurol, 2000, 84, p. 479-496.
BENTIVOGLIO, M., TASSI, L., PECH, E., et al. Cortical development and focal cortical dysplasia. Epileptic Disord, 2003, 5, Suppl. 2, p. 27-34.
COHEN, I., NAVARRO, V., LE DUIGOU, C., MILES, R. Mesial temporal lobe epilepsy: a pathological replay of developmental mechanisms? Biol Cell, 2003, 95, p. 329-333.
FOLDVARY-SCHAEFER, N., BAUTISTA, J., ANDERMANN, F., et al. Focal malformations of cortical development. Neurology, 2004, 62, Suppl. 3, p. 14-19.
GUERRINI, R., SICCA, F., PARMEGGIANI, L. Epilepsy and malformations of the cerebral cortex. Epileptic Disord, 2003, 5, Suppl. 2, p. 9-26.
MATHERN, GW., BABB, TL., VICKREY, BG., et al. The clinical-pathogenic mechanisms of hippocampal neuron loss and surgical outcomes in temporal lobe epilepsy. Brain, 1995, 118, p. 105-118.
NAJM, I., YING, Z., BABB, T., CRINO, PB., et al. Mechanisms of epileptogenicity in cortical dysplasias. Neurology, 2004, 62, p. 9-13.
PALMINI, A., NAJM, I., AVANZINI, G., et al. Terminology and classification of the cortical dysplasias. Neurol, 2004, 62 (Suppl. 3), p. 2-8.
PARENT, JM., LOWENSTEIN, DH. Mossy fiber reorganization in the epileptic hippocampus. Curr Opin Neurol, 1997, 10, p. 103-109.
PARENT, JM., YU, TW., LEIBOWITZ, RT., et al. Dentate granule cell neurogenesis is increased by seizures and contributes to aberrant network reorganization in the adult rat hippocampus. Epilepsy Res, 1999, 36, p. 165-188.
SISODIYA, SM. Malformations of cortical development: burdens and insights from important causes of human epilepsy. Lancet Neurol, 2004, 3, p. 29-38.
ZHU, WJ., ROPER, SN. Reduced inhibition in an animal model of cortical dysplasia. J Neurosci, 2000, 20, 8925-31.
ZÁMEČNÍK, J., KRŠEK, P., MARUSIČ, P., et al. Densities of Parvalbumin-immunoreactive neurons in cortical dysplasias and non-malformed epileptic temporal neocortex. Brain Res Bul, 2005 (v tisku).
ZÁMEČNÍK, J., KRŠEK, P., MARUSIČ, P., et al. Microscopic disorders of cortical development of the brain and its etiopathogenic importance for detection in patients with temporal epilepsy associated with hippocampal sclerosis. Cesk Patol, 2003, 39, p. 178-184.
Podporováno granty: IGA MZČR NF 7411-3, GAČR 309/02/D076 a VZ č. FNM 00000064203.
**