Patogeneza AMS i HACE – obrzęk wazogenny i zaburzenia mózgowe

Ostra choroba górska (AMS) i obrzęk mózgu wysokościowy (HACE) reprezentują spektrum neurologicznych manifestacji choroby wysokościowej, przy czym HACE stanowi ciężką, zagrażającą życiu postać AMS1. Objawy HACE mogą być rozpatrywane jako kliniczna ewolucja AMS, gdyż oba schorzenia obejmują dysfunkcje neurologiczne2.

Mechanizm obrzęku wazogennego

Patofizjologiczny mechanizm AMS i HACE opiera się na rozwoju obrzęku wazogennego, co potwierdza szereg dowodów naukowych: przebieg choroby (od początku objawów do ustąpienia), eksperymenty na zwierzętach, odpowiedź kliniczną na kortykosteroidy, brak następstw neurologicznych oraz zwiększoną przepuszczalność śródbłonka wywołaną hipoksją in vitro23.

W kontekście dwóch typów obrzęku mózgu – cytotoksycznego (wewnątrzkomórkowego) i wazogennego – niedawne badanie MRI u osób chorych na HACE wskazało na mechanizm głównie wazogenny4. Obrzęk wazogenny charakteryzuje się wyciekiem białek i wody przez barierę krew-mózg (BBB)4.

Przyczyny zwiększonej przepuszczalności BBB mogą obejmować czynniki mechaniczne (utrata autoregulacji i zwiększone ciśnienie włosowate), niedokrwienie, wpływy neurogeniczne (aktywacja adrenergiczna i cholinergiczna) oraz szereg mediatorów przepuszczalności4. Prawdopodobne przyczyny tego zjawiska to zwiększenie przepływu krwi i ciśnienia wywołane hipoksją oraz przeciek z naczyń włosowatych za pośrednictwem substancji chemicznych, takich jak bradykinina, tlenek azotu, kwas arachidonowy i naczyniowy czynnik wzrostu śródbłonka5.

Rola hipoksji w patogenezie

Hipoksemia jest niezbędnym warunkiem rozwoju AMS i HACE6. Hipoksja wywołuje neurohumeralne i hemodynamiczne odpowiedzi w mózgu, które ostatecznie prowadzą do wycieku z łożyska naczyń włosowatych i obrzęku7.

Zwiększenie mózgowego przepływu krwi (CBF) może prowadzić do wzrostu hydrostatycznego ciśnienia naczyniowego, szczególnie jeśli istnieje ograniczenie w odpływie żylnym, jak może mieć to miejsce w pozycji leżącej6. Zwiększone hydrostatyczne ciśnienie naczyniowe sprzyja rozwojowi HACE, szczególnie jeśli przepuszczalność naczyniowa jest również zwiększona6.

Dalszą konsekwencją hipoksemii może być zwiększenie przepuszczalności naczyniowej poprzez wyższe poziomy stresu oksydacyjnego, stan zapalny lub regulację w górę naczyniowego czynnika wzrostu śródbłonka (VEGF), który może być zaangażowany w patofizjologię HACE6. Hipotezuje się, że VEGF może powodować przepuszczalność naczyniową u podstaw HACE8.

Mechanizm rozwoju: Hipoksja prowadzi do rozszerzenia naczyń mózgowych jako normalnej odpowiedzi na niskie poziomy tlenu, aby utrzymać stałe dostarczanie tlenu do mózgu. Jednak jeśli naczynia krwionośne w mózgu są uszkodzone, płyn może wyciekać i skutkować HACE9.

Rola obrzęku cytotoksycznego

Chociaż istnieją mocne dowody na to, że obrzęk wazogenny odgrywa główną rolę w HACE, obrzęk cytotoksyczny (komórkowe zatrzymywanie płynów) może również przyczyniać się do tego stanu8. Obrzęk cytotoksyczny może być spowodowany nieprawidłowym działaniem komórkowych pomp jonowych, co wynika z hipoksji10.

Gdy rozwija się obrzęk wazogenny, obrzęk cytotoksyczny zwykle następuje po nim, i chociaż jest prawdopodobny w HACE, nadal nie zostało to udowodnione4. Nieprawidłowe działanie pompy Na+-K+ ATPazy z powodu rodników tlenowych może również odgrywać rolę w rozwoju obrzęku cytotoksycznego11.

Ciśnienie śródczaszkowe i objawy neurologiczne

Podwyższone ciśnienie śródczaszkowe jest powszechnie uznawane za późny efekt HACE10. Gromadziją się dowody na to, że umiarkowane do ciężkiego AMS jest spowodowane obrzękiem mózgu, ale czy jest to prawdą dla wczesnego AMS (ból głowy) pozostaje niejasne12.

Wstępne dane pokazujące, że osoby z mniejszą objętością płynu mózgowo-rdzeniowego (ciasniejsze dopasowanie mózgu w czaszce) były bardziej narażone na rozwój AMS, wspierają hipotezę Rossa, że ci z mniejszą zdolnością do kompensacji zwiększonej objętości mózgu to ci, którzy cierpią na AMS12.

Aktywacja układu trigeminonaczyniowego

Niektóre cechy różnią się między tymi zaburzeniami. AMS może obejmować aktywację układu trigeminonaczyniowego z powodu różnych bodźców, podczas gdy HACE obejmuje przeciek bariery krew-mózg i zwiększone ciśnienie śródczaszkowe1. Aktywacja układu trigeminonaczyniowego może odgrywać rolę w mechanizmie łagodnego AMS13.

Hipoksja może wpływać nie tylko na mózgowy przepływ krwi, ale także powodować pewien stopień żylnej niewydolności mózgowej. W ten sposób niewielki wzrost centralnego ciśnienia żylnego (jak ma to miejsce na przykład przy hipoksji wywołanym zwężeniu naczyń płucnych) może zagrozić żylnemu odpływowi mózgowemu na dużych wysokościach i sprzyjać obrzękowi14.

Pytania i odpowiedzi

Jaki jest główny mechanizm rozwoju obrzęku mózgu w HACE?

Głównym mechanizmem jest obrzęk wazogenny – wyciek białek i płynów przez barierę krew-mózg spowodowany hipoksją. Hipoksja prowadzi do zwiększonej przepuszczalności naczyń mózgowych i zaburzonej autoregulacji.

Dlaczego niektóre osoby są bardziej podatne na AMS?

Osoby z mniejszą objętością płynu mózgowo-rdzeniowego (ciaśniejsze dopasowanie mózgu w czaszce) mają mniejszą zdolność do kompensacji zwiększonej objętości mózgu i są bardziej narażone na rozwój AMS.

Czy obrzęk cytotoksyczny odgrywa rolę w HACE?

Tak, chociaż obrzęk wazogenny jest głównym mechanizmem, obrzęk cytotoksyczny może również przyczyniać się do HACE poprzez nieprawidłowe działanie komórkowych pomp jonowych spowodowane hipoksją.

Jakie substancje chemiczne są odpowiedzialne za zwiększoną przepuszczalność naczyń?

Kluczowe substancje to bradykinina, tlenek azotu, kwas arachidonowy i naczyniowy czynnik wzrostu śródbłonka (VEGF), które są uwalniane w odpowiedzi na hipoksję i zwiększają przepuszczalność bariery krew-mózg.

Kiedy dochodzi do podwyższenia ciśnienia śródczaszkowego w HACE?

Podwyższone ciśnienie śródczaszkowe jest późnym efektem HACE i rozwija się wraz z narastaniem obrzęku mózgu. Jest to jeden z najgroźniejszych aspektów tej choroby, który może prowadzić do śmierci.

Reklama
Reklama