Patogeneza dystonii – mechanizmy powstawania zaburzeń ruchowych

Dystonia stanowi złożone zaburzenie neurologiczne, którego patogeneza obejmuje wielopoziomowe dysfunkcje układu nerwowego¹. Tradycyjnie uważano, że główną przyczyną dystonii jest zaburzenie funkcjonowania zwojów podstawnych mózgu, które są odpowiedzialne za integrację kontroli ruchowej¹. Jednak brak neurodegeneracji w pierwotnej dystonii oraz obserwacje, że uszkodzenia innych obszarów mózgu mogą powodować wtórną dystonię, doprowadziły do koncepcji dystonii jako zaburzenia neurofunkcjonalnego¹.

Współczesne rozumienie patogenezy dystonii wskazuje na zaburzenie całego układu motorycznego, a nie pojedynczej struktury ruchowej². Badania dostarczają dowodów na dysfunkcję niemal każdego regionu ośrodkowego układu nerwowego zaangażowanego w kontrolę ruchową i integrację sensomotoryczną, w tym kory mózgowej, pnia mózgu, móżdżku i rdzenia kręgowego².

Mechanizmy dysfunkcji zwojów podstawnych

Zwoje podstawne odgrywają centralną rolę w patogenezie dystonii poprzez zaburzenie mechanizmów hamowania i kontroli plastyczności neuronalnej³. Kluczowym problemem w dystonii jest przesadna aktywacja grup mięśniowych wymaganych do wykonania określonego ruchu⁴. Mechanizmy te prowadzą łącznie do zaburzenia funkcji bramkującej zwojów podstawnych, co skutkuje niewystarczającym tłumieniem aktywności szumowej i nadmierną aktywacją obszarów korowych³.

Szczególnie istotne są striosomy, które prawdopodobnie kontrolują uwalnianie dopaminy poprzez hamujące połączenia prążkowo-czarne⁴. Dysfunkcja striosomalna została powiązana z zaburzeniami hiperkinetycznymi, w tym z dystonią⁴. Najnowsze dowody sugerują, że dysfunkcja striosomalna może prowadzić do dysregulacji uwalniania dopaminy w istocie czarnej, powodując nierównowagę między szlakiem bezpośrednim i pośrednim⁵.

Rola móżdżku w patogenezie dystonii

Tradycyjny pogląd na dystonię jako zaburzenie wyłącznie zwojów podstawnych został znacznie rozszerzony o udział móżdżku⁶. Ostatnie badania na zwierzętach wykazały fizjologicznie ścisłe połączenia disynaptyczne między móżdżkiem a prążkowiem⁶. Odkrycie funkcjonalnego szlaku o krótkim opóźnieniu z móżdżku do zwojów podstawnych rodzi możliwość, że dysfunkcja móżdżku może również powodować dystonię poprzez wysyłanie nieprawidłowych sygnałów do prążkowia⁷.

Móżdżek był w stanie modulować aktywność prążkowa z krótkim opóźnieniem poprzez połączenie disynaptyczne u myszy⁸. Wystąpienie objawów dystonicznych było zatem zależne od wpływu obu obwodów, co wspiera hipotezę, że dystonia wynika z zaburzenia zintegrowanej sieci zwoje podstawne-móżdżek, a nie z izolowanego uszkodzenia jednej ze struktur⁸ Zobacz więcej: Rola móżdżku w patogenezie dystonii - nowe odkrycia naukowe.

Zaburzenia hamowania i integracji sensomotorycznej

Badania neurofizjologiczne wykazują różnorodne zmiany zgodne z nieprawidłowościami w kontroli hamowania, integracji sensomotorycznej i plastyczności mózgu². Deficyt hamowania w dystonii jest prawdopodobnie związany nie tylko ze zmniejszonym poziomem GABA w zwojach podstawnych, ale także w móżdżku⁸. Liczne badania wykazały nieprzystosowawczą plastyczność w pętli prążkowo-bladawkowo-wzgórzowo-korowej pacjentów z dystonią⁸.

Istotną cechą patofizjologiczną dystonii jest współskurcz mięśni antagonistycznych⁹. Na poziomie rdzenia kręgowego występuje zaburzenie normalnego hamowania wzajemnego między antagonistami podczas skurczu agonistu¹⁰. To zmniejszone hamowanie wzajemne wynika ze zredukowanego hamowania presynaptycznego dopływu aferentnego mięśniowego do neuronu hamującego¹⁰ Zobacz więcej: Zaburzenia hamowania i integracji sensomotorycznej w dystonii.

Model sieci neuronalnej w dystonii

Współczesny model sieci neuronalnej lepiej uwzględnia dowody neuropatologiczne i neuroobrazowe wskazujące, że dystonia może być związana z nieprawidłowościami w wielu różnych regionach mózgu¹¹. Model ten uwzględnia również badania na zwierzętach pokazujące, że ruchy dystoniczne powstają przy manipulacjach różnych regionów mózgu¹¹. Jest zgodny z dowodami neurofizjologicznymi sugerującymi defekty w procesach hamowania neuronalnego, integracji sensomotorycznej i nieprzystosowawczej plastyczności¹¹.

Dowody sugerujące udział różnych regionów zostały po raz pierwszy podsumowane w kompleksowym przeglądzie, który obejmował kontekst historyczny, podstawową neuroanatomię, obserwacje kliniczne i wyniki eksperymentalne ze zwierząt i ludzi¹². Łącznie dowody sugerowały model sieci motorycznej, w którym różne typy dystonii mogą być spowodowane defektami w różnych regionach mózgu¹².

Znaczenie stresu i czynników środowiskowych

Dystonia ulega pogorszeniu pod wpływem stresu, zmęczenia, lęku lub braku snu². Dystonia jest zaburzeniem neurofunkcjonalnym wyróżniającym się modyfikacjami na różnych poziomach i licznymi elementami wzdłuż obwodu sensomotorycznego². Ostatecznie pełne zrozumienie patofizjologii dystonii prawdopodobnie doprowadzi do bardziej skutecznej, logicznej i ukierunkowanej terapii².

Etiologia dystonii jest heterogenna i obejmuje formy nabyte, genetyczne i sporadyczne⁴. Odkrycia w tych dwóch etiologiach w dużej mierze wspierały zrozumienie podstawowej neuroanatomii funkcjonalnej i patofizjologii dystonii⁴. Najczęstszą konstelacją kliniczną w dystonii jest jednak brak uszkodzeń neuronalnych i mutacji chorobotwórczych⁸.