Basalis ganglion-betegség - Basal ganglia disease

Basalis ganglion-betegség
A bazális ganglionok és a kapcsolódó struktúrák
Különlegesség	Ideggyógyászat
Típusok	8.

A bazális ganglionbetegség olyan fizikai problémák csoportja, amelyek akkor fordulnak elő, amikor az agy magcsoportja, az úgynevezett bazális ganglionok nem képesek megfelelően elnyomni a nem kívánt mozgásokat, vagy nem megfelelően felkészíteni a felső motoros idegsejt áramköröket a motoros működés megkezdéséhez. A kutatások azt mutatják, hogy a bazális ganglionok megnövekedett kibocsátása gátolja a thalamocorticalis projekciós neuronokat . Ezen idegsejtek megfelelő aktiválása vagy deaktiválása a megfelelő mozgás szerves eleme. Ha valami túl sok bazális ganglion kimenetet okoz, akkor a ventrális elülső (VA) és a ventrális laterális (VL) thalamocorticalis vetület neuronjai túlságosan gátoltak lesznek, és nem lehet elindítani az önkéntes mozgást. Ezeket a rendellenességeket hipokinetikus rendellenességeknek nevezik . Azonban egy olyan rendellenesség, amely a bazális ganglionok kórosan alacsony kibocsátásához vezet, a kéregre szinapszissá váló thalamocorticalis projekciós neuronok (VA és VL) gátlásához és ezáltal gerjesztéséhez vezet. Ez a helyzet képtelen elnyomni a nem kívánt mozgásokat. Ezeket a rendellenességeket hiperkinetikus rendellenességeknek nevezik .

A bazális ganglionok kimenetelének abnormális növekedésének vagy csökkenésének okait még nem ismerjük jól. Az egyik lehetséges tényező lehet a vas természetes felhalmozódása a bazális ganglionokban, neurodegenerációt okozva, mérgező, szabadgyökös reakciókban való részvétele miatt . Noha a motoros rendellenességek a leggyakoribbak a bazális ganglionokhoz, a legújabb kutatások azt mutatják, hogy a bazális ganglionok rendellenességei más diszfunkciókhoz vezethetnek, például obszesszív-kényszeres rendellenességhez (OCD) és Tourette-szindrómához .

Bazális ganglion áramkörök

Csatlakozási diagram az ingerlõ glutamaterg útvonalakat piros színnel, a gátló GABAerg útvonalakat kék színnel, a modulációs dopaminergeket pedig bíborvörös színnel .

A bazális ganglionok fő áramkörei. A képen 2 koronaszelet látható, amelyek egymásra helyezve tartalmazzák az érintett bazális ganglion struktúrákat. A + és - jelek a nyilak pontján jelzik, hogy az út gerjesztő vagy gátló hatású-e. A zöld nyilak gerjesztő glutamaterg útvonalakra, a piros nyilak a gátló GABAerg útvonalakra, a türkiz nyilak pedig a dopaminerg útvonalakra utalnak , amelyek gerjesztenek a közvetlen úton és gátló hatással vannak a közvetett úton.

A bazális ganglionok az agy struktúráinak kollektív csoportja. Ide tartozik a striatum (a putamen és a caudate magból áll ), a globus pallidus , a substantia nigra és a subthalamicus mag . Más struktúrákkal együtt a bazális ganglionok egy idegi áramkör részét képezik, amely szerves része az önkéntes motoros működésnek. Valaha azt hitték, hogy a bazális ganglionok elsődleges feladata az agykéregből származó vetületek integrálása , valamint a thalamuson keresztüli projektinformációk integrálása a motoros kéregbe . Kutatások kimutatták, hogy a bazális ganglionok a párhuzamos, újból belépő kortikális-szubkortikális áramkörök összetevőinek csoportjaként modellezhetők, amelyek kortikális területekről származnak, bejárják a bazális ganglionokat és a frontális lebeny meghatározott területein végződnek. Úgy gondolják, hogy ezek a területek nemcsak a motoros funkciót vezérlik, hanem az okulomotoros , prefrontális , asszociatív és limbikus területeket is. Ezen áramkörök megértése áttörésekhez vezetett a bazális ganglionok rendellenességeinek megértésében.

Közvetlen útvonal

Az összes áramkör közül a motoros áramkört kutatják a legjobban a motoros rendellenességek miatt. A motoros áramkör közvetlen útja az, amikor a kéregből származó vetületek a putamen felé közvetlenül a globus pallidus (GPi, más néven GP-Medial) vagy a substantia nigra , pars reticulata (SNr) belső szegmensébe jutnak, majd a ventrális elülső mag (VA), valamint a thalamus és az agytörzs ventrális laterális magja felé irányul . Ezen az úton a bazális ganglionok képesek önkéntes mozgásokat kezdeményezni a felső motoros neuronokat vezérlő thalamus neuronok gátlásával. Ez a folyamat szabályozza a dopamin által szekretált striatum -ra a D ₁ dopamin receptor a SNC. A dopamin a sztriatális idegsejteket gerjeszti a közvetlen úton. A megfelelő sztriatális dopamin felszabadulás szerves része a bazális ganglionok kimenetének elnyomásában, amelyre a thalamus neuronok fokozott aktivitásához van szükség. Ez a talamikus magokban végzett tevékenység az önkéntes mozgás szerves eleme.

Közvetett útvonal

Úgy gondolják, hogy a motoros áramkör indirekt útja a kéregből, a putamenbe, valamint a thalamusba és az agytörzsbe vetül ki közvetett módon a globus pallidus (GPe), majd a subthalamicus mag (STN) külső szegmensének áthaladásával, mielőtt visszatérne a a globus pallidus (GPi) belső szegmense. A közvetett út felelős a mozgás befejezéséért. A közvetett út gátolja a nemkívánatos mozgásokat azáltal, hogy egyidejűleg növeli a gerjesztő bemenetet más GPi és SNr idegsejtekbe. A közvetlen útvonalhoz hasonlóan a közvetett utat is sztriatális dopamin szabályozza. A D ₂ dopaminreceptorok gátolják a közvetett útvonalon történő átvitelét. A D ₂ receptorok gátolják a striatális idegsejteket a közvetett, gátló úton. A dopamin ezen indirekt útvonalra gyakorolt ​​gátló hatása ugyanazt a funkciót tölti be, mint a közvetlen útban fellépő gerjesztő hatása, mivel csökkenti a bazális ganglionok kimenetelét, ami a motoros idegsejtek gátlásához vezet.

Társuló rendellenességek

Hypokinetikai rendellenességek

A hipokinetikus rendellenességek olyan mozgászavarok, amelyekről leírják, hogy csökkent motoros funkcióval rendelkeznek. Ezt általában a normálnál magasabb bazális ganglionok kimenetelének tulajdonítják, ami a thalamocorticalis motoros neuronok gátlását okozza.

Parkinsonizmus

Az izommerevség, a nyugalmi remegés, valamint a mozgás megindításának és végrehajtásának lassúsága, amelyek a Parkinson-kór kardinális motoros tünetei, a dopaminerg aktivitás csökkenésének tulajdoníthatók a bazális ganglionok motoros területein, különösen a putamenben, a fokozatosan csökkent beidegződés következtében. a substantia nigra pars compacta. Úgy gondolják, hogy a Parkinson-kór egyéb motoros deficitjei és általános nem motorikus jellemzői, például autonóm diszfunkció, kognitív károsodás és járási / egyensúlyi nehézségek, az alacsony agytörzsben kezdődő és a középagyig, az amygdala, a thalamus és a végső soron az agykéreg.

Hiperkinetikus rendellenességek

A hiperkinetikus rendellenességek olyan mozgászavarok, amelyekre fokozódik az ellenőrizhetetlen motoros funkció. Ezeket a bazális ganglionok kimenetének csökkenése okozza, ami megnövekedett thalamocorticalis funkciót eredményez, ami képtelenség a nem kívánt mozgás leállítására.

Huntington-kór

A Huntington-kór egy örökletes betegség, amely hibákat okoz a viselkedésben, a megismerésben és az ellenőrizetlen gyors, rángatózó mozgásokban. Huntington-kór ered hiba, amely áll egy expandált CAG ismétlődést a huntingtin gén (HTT) található, a rövid karján p a 4-es kromoszóma . A bizonyítékok azt mutatják, hogy a Huntington-kórban szenvedő betegek bazális gangliói a mitokondriális út , a II-III komplex aktivitásának csökkenését mutatják . Az ilyen hiányosságok gyakran társulnak a bazális ganglionok degenerációjával. A GPe-re vetülő striatális idegsejtek ez a degenerációja a közvetett útvonal gátlásához, a szubtalamusz mag fokozott gátlásához vezet, és ezért csökkenti a bazális ganglionok kibocsátását. Az idegsejtek degenerációja 10-20 éven belül végül halált okoz.

Disztónia

A disztónia hiperkinetikus mozgászavar, amelyet az akaratlan mozgás és a szándékos mozgás lelassulása jellemez. Bár a dystónia ismert okai, például metabolikus, vaszkuláris és strukturális rendellenességek, még mindig vannak dystóniában szenvedő betegek, akiknek nincs nyilvánvaló oka. A disztónia hyperkinetikus rendellenességként vagy hipokinetikus rendellenességek, például Parkinson-kór mellékhatásaként fordulhat elő. Egészen a közelmúltig úgy gondolták, hogy a dystóniát valószínűleg a Putamen és a GPi közötti közvetlen út működésének rendkívüli hiánya okozza. Megint azt gondolták, hogy ez a diszfunkció a thalamusba jutó bazális ganglionok csökkenéséhez és ennek következtében megnövekedett disztinációhoz vezet a thalamus vetületein a premotor és a motoros kéreg felé. Az egereken végzett legújabb modellek azonban azt mutatják, hogy a kisagy diszfunkciója egyenlő szerepet játszhat a dystóniában.

Hemiballismus

A hemiballismus egy hiperkinetikus mozgászavar, amely kontrollálatlan mozgást okoz a test egyik oldalán. Általában a subthalamusus mag (STN) károsodása okozza. Mivel a globus pallidus (GPi) belső szegmense az összeköttetés az STN és a thalamus vetület között, a GPi lokalizált agysejtjeinek pallidotónián keresztül történő megsemmisítése hasznos kezelésnek bizonyult a hemiballismus kezelésében.

Egyéb bazális ganglion betegségek

A következő, általában a bazális ganglionokat érintő betegségek nem egyértelműen illeszkednek sem hipo-, sem hiperkinetikussá.

Epilepszia

A substantia nigra pars reticulata és közvetlen bemeneti szerkezete, a szubtalamusz mag szerepet játszik a rohamok terjedési áramkörében, és rohamkapu magként írták le őket. Ezen magok gátlása elnyomja a rohamokat különböző kísérleti epilepsziás modellekben. A rohamokban szenvedő betegeknél kóros elektrofiziológiai aktivitás és szerkezeti változások vannak, például atrófia, megváltozott vér perfúzió és anyagcsere a bazális ganglionjaikban. Számos esettanulmány leírja, hogy a subthalamus mag mély agyi stimulálása sikeresen csökkentette a rohamokat. Más célzott kezelési módszerek a kísérleti beállításokra korlátozódtak, és magukban foglalták a helyi gyógyszerinfúziókat és a sejtátültetést.

Tourette-szindróma / kényszerbetegség

A Tourette-szindróma olyan rendellenesség, amelyet viselkedési és motorikus tikk, OCD és figyelemhiányos hiperaktivitási rendellenesség (ADHD) jellemez. Emiatt általában azt gondolják, hogy a bazális ganglionok limbikus, asszociatív és motoros áramkörét érintő patológiák valószínűek. Mivel felismertük, hogy a szindrómákat, például a Tourette-szindrómát és az OCD-t, a bazális ganglionok áramkörének nem motoros hurkainak diszfunkciója okozza, új rendellenességek készülnek ezekre a rendellenességekre, amelyek eredetileg a mozgászavarok kezelésére készültek.

Sydenham kóréja

Sydenham chorea olyan rendellenesség, amelyet gyors, koordinálatlan rángatózó mozgások jellemeznek, amelyek elsősorban az arcot, a kezeket és a lábakat érintik. Ez egy olyan autoimmun válasz eredménye, amely az A csoport β-hemolitikus streptococcusok (GABHS) által okozott fertőzés után következik be, amelyek elpusztítják a bazális ganglionok corpus striatumában lévő sejteket .

PANDAS

A PANDAS egy olyan hipotézis, amely szerint a rögeszmés-kényszeres rendellenességben (OCD) vagy tic-rendellenességekben gyorsan kialakuló gyermekek egy része létezik, és ezeket a tüneteket az A csoport β-hemolitikus streptococcus (GABHS) fertőzései okozzák. A fertőzés és ezek a rendellenességek közötti javasolt kapcsolat az, hogy a GABHS-fertőzésre adott kezdeti autoimmun reakció olyan antitesteket eredményez, amelyek zavarják a bazális ganglionok működését, és tüneti exacerbációkat okoznak. Felvetették, hogy ez az autoimmun válasz neuropszichiátriai tünetek széles skáláját eredményezheti.

Dyskineticus agyi bénulás

Diszkinetikus bénulás egy olyan típusú bénulás elsősorban társított kárt a bazális ganglionok formájában elváltozások során előforduló agy fejlődése miatt bilirubin encephalopathia és a hipoxiás-ischaemiás agyi sérülést. A tünetek közé tartozik a lassú, akaratlan mozgások, a végtagok és a törzs és a kicsi, gyors, véletlenszerű, ismétlődő, akaratlan mozgások néven chorea . Az önkéntelen mozgások gyakran fokozódnak érzelmi stressz vagy izgalom idején, és eltűnnek, amikor a beteg alszik vagy zavart.

Athymhormic szindróma

Az athymhormic szindróma egy ritka pszichopatológiai és neurológiai szindróma, amelyet rendkívüli passzivitás, apátia , tompított affektus és az önmotiváció mélyreható általános elvesztése jellemez. Úgy gondolják, hogy a szindróma a motivációért és a végrehajtó funkciókért felelős bazális ganglionok vagy frontális kéreg területeinek , különösen a striatumnak és a globus pallidusnak a károsodásának tudható be .

Lesch – Nyhan-szindróma

A Lesch – Nyhan-szindróma egy ritka, X-hez kapcsolódó recesszív rendellenesség, amelyet a hipoxantin-guanin-foszforibozil-transzferáz (HGPRT) enzim hiánya okoz , ami húgysav felhalmozódásához és a dopamin termelésének hiányához vezet. Az élet első néhány évében az extrapiramidális részvétel kóros akaratlan izomösszehúzódásokat okoz, mint például a motoros kontroll elvesztése ( dystonia ), vonagló mozgások ( choreoathetosis ) és a gerinc ívelése ( opisthotonus ). A diszkinetikus agyi bénulással való hasonlóság nyilvánvaló, és ennek eredményeként a legtöbb egyénnél kezdetben agyi bénulást diagnosztizálnak. A pszichológiai magatartás magában foglalhatja a kívánt csemegék vagy utazások elutasítását, a kedvesség visszafizetését hidegséggel vagy dühvel, a tanulmány kérdéseinek helyes megválaszolása elmulasztása és a siker vágya ellenére, vagy ha haragot vált ki a gondozókból, ha szeretetre van szükség.

Wilson-kór

A Wilson-kór egy autoszomális recesszív genetikai rendellenesség, amelyet az ATP7B réztranszport gén mutációja okoz , ami a réz felesleges felhalmozódásához vezet. Az érintettek körülbelül felének neurológiai tünetei vannak, beleértve a parkinsonizmust (leggyakrabban fogaskerekű merevség , bradykinesia vagy lassított mozgások és egyensúlyhiány), tipikus kézremegéssel vagy anélkül , álarcos arckifejezésekkel, homályos beszéddel, ataxiával vagy dystóniával .

Fahr-kór és meszesedések

A Fahr-kór egy ritka, genetikailag domináns , örökletes neurológiai rendellenesség, amelyet kóros kalcium- lerakódások jellemeznek , elsősorban a bazális ganglionokban . Az emberek mintegy 0,3–1,5% -ánál tünetmentes bazális ganglionok meszesedései vannak .

Blepharospasmus

A blefarospasmus a szemhéj bármely rendellenes összehúzódása vagy megrándulása. A blefarospasmus az agy bazális ganglionjainak rendellenes működéséből származhat.

Kutatás

Génterápia

A bazális ganglionok sok rendellenessége a lokalizált terület diszfunkciójának köszönhető. Emiatt a génterápia életképesnek tűnik a neurodegeneratív rendellenességek esetén. A génterápiát úgy végezzük, hogy a beteg fenotípusokat új genetikai anyagokkal helyettesítjük. Ez a folyamat még a kezdeti szakaszban van, de a korai eredmények ígéretesek. Ennek a terápiának egy példája lehet a tirozin-hidroxiláz expressziójára genetikailag módosított sejtek beültetése, amelyek a szervezetben dopaminná alakulhatnak. A bazális ganglionokban a dopaminszint emelkedése ellensúlyozhatja a Parkinson-kór hatásait.

Abláció

Az elváltozás az idegsejtek szándékos megsemmisítése egy adott területen, amelyet terápiás célokra használnak. Bár ez veszélyesnek tűnik, hatalmas javulást sikerült elérni a mozgászavarral küzdő betegeknél. A pontos folyamat általában egyoldalú elváltozást foglal magában a GPi szenzomotoros területén. Ezt a folyamatot pallidotómiának hívják . Úgy gondolják, hogy a pallidotomiák sikere a mozgászavarok hatásainak csökkentésében a kóros idegsejtek aktivitásának megszakadásából származhat a GPi-ben. Ez az ablációs technika úgy tekinthető, hogy egyszerűen eltávolítja az áramkör hibás darabját. Az áramkör sérült darabjának eltávolításával az áramkör egészséges területe folytathatja a normális működést.

Mély agyi stimuláció

A mély agyi stimuláció magában foglalja az elektródák sztereotaxiás műtéten keresztüli behelyezését az agy szenzomotoros területébe. Ezek az elektródák nagyfrekvenciás stimulációt bocsátanak ki a beültetett területekre. A szimmetrikus eredményekhez kétoldalú beültetésre van szükség, valamint arra, hogy csökkentsék az off-időszakok intenzitását és időtartamát, valamint növeljék az on-periodok időtartamát. A mély agyi stimulációhoz szükséges implantációkhoz a leghatékonyabb struktúrák a belső globus pallidus (GPi) és a subthalamicus mag (STN). Biztonságosabb és hatékonyabb megváltoztatni a bazális ganglionok thalamocorticalis magokra gyakorolt ​​hatását, mint közvetlenül megváltoztatni az idegi aktivitást a felső motoros neuron áramkörökben. A mély agyi stimuláció bonyolultabb folyamat, mint más terápiák, például az abláció. A bizonyítékok azt sugallják, hogy az STN mély agyi stimulációjának előnyei az efferensek aktiválódásának és a GPi-ben levő kisülési minták modulációjának köszönhetők, amelyek a thalamocoricalis utakon terjednek. A stimulációs protokollok kiigazításának képessége ezt a kezelést különféle rendellenességekhez köti, mivel képes megváltoztatni a bazális ganglionok áramkörének aktivitását.

Lásd még

• Dyskineticus agyi bénulás

Hivatkozások

Külső linkek