Мултипла склероза - узроци и патогенеза

Узроци мултипле склерозе

Узрок мултипле склерозе остаје непознат. Не постоје убедљиви докази да је вирус или било који други инфективни агенс једини узрок ове болести. Међутим, вируси се сматрају највероватнијим етиолошким фактором болести, што је поткрепљено епидемиолошким подацима и неким од њихових добро познатих својстава. Одређени вируси могу утицати на стање имуног система, перзистирати у латентном облику у ЦНС-у и изазвати демијелинацију у ЦНС-у. Штавише, према неким подацима, пацијенти са мултиплом склерозом имају измењену имунолошку реактивност на неке уобичајене вирусе, укључујући повећану реакцију на вирусе малих богиња. Субакутни склерозирајући паненцефалитис, ретка компликација инфекције малих богиња која се манифестује много година након наизглед повољног решавања болести, може послужити као модел за перзистенцију вируса у ЦНС-у. Неки вируси и неке бактерије могу бити повезани са развојем акутног дисеминованог енцефаломијелитиса (АДЕМ). Обично је то монофазна демијелинизирајућа болест, патолошки слична, али не и идентична, мултиплој склерози. Вирус псеће куге, који је уско повезан са вирусом малих богиња, сматра се Курцкеовим „примарним узроком мултипле склерозе“, којом су се староседеоци Фарских Острва заразили од паса које су британске трупе довеле на острва. Тајлеров вирус мишјег енцефаломијелитиса, пикорнавирус, је експериментални модел демијелинације ЦНС-а код глодара, њихових природних домаћина.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Фактори животне средине

Фактори животне средине, укључујући изложеност вирусним и бактеријским агенсима као што су Епштајн-Баров вирус (EBV), хумани херпес вирус типа 6 и Mycoplasma pneumoniae [ 5 ], као и пушење [ 6 ], недостатак витамина [ 7 ], исхрана [ 8 ], [ 9 ] и изложеност УВ зрачењу [ 10 ] повезани су са развојем мултипле склерозе.

Страни агенси могу имати нуклеарни антиген који је структурно хомологан компонентама мијелинског омотача, као што су протеолипидни протеин, мијелински базни протеин и мијелински повезани гликопротеин. Стога, када ови патогени активирају имуне ћелије, долази до оштећења мијелинског омотача.

Сада постоје докази да пушење игра важну улогу у развоју мултипле склерозе због стварања азот-оксида (NO) и угљен-моноксида (CO). NO је токсични растворљиви гас који, у патолошким концентрацијама, може оштетити неуроне и олигодендроците [ 11 ], [ 12 ]. NO-индукована липидна пероксидација и оштећење митохондрија могу довести до апоптозе олигодендроцита, аксоналне дегенерације и демијелинације [ 13 ].

Претходна студија је показала да излагање CO доводи до блокаде оксигенације ткива [ 14 ], разградње базног протеина мијелина (MBP) и оштећења аксона, као и до накнадног инфламаторног одговора, укључујући инвазију активираних микроглије и CD4+ лимфоцита у ЦНС, што доводи до демијелинације [ 15 ].

Недостатак витамина (посебно витамина Д и Б12) сматра се фактором ризика за мултиплу склерозу. Витамин Д је група секостероида растворљивих у мастима, која укључује витамин Д3 (холекалциферол) и витамин Д2 (ергокалциферол). Холекалциферол се може произвести у кожи ултраљубичастим Б зрачењем на 7-дехидрохолестерол, који је прекурсор холекалциферола.

У јетри, холекалциферол се претвара у прохормон калцидиол [25(OH)D3] хепатичном хидроксилацијом. У бубрезима, корак бубрежне хидроксилације замењује део калцидиола калцитриолом, који је биолошки активни облик витамина D. У циркулацији, калцитриол се везује за протеин који везује витамин D и транспортује се до различитих циљних ткива, одакле се везује за специфичне интрацелуларне рецепторе и игра важну улогу у ћелијској пролиферацији и диференцијацији [ 16 ]. Поред тога, овај витамин игра улогу у експресији гена и имунолошкој регулацији [ 17 ], као и у индукцији апоптозе Б-лимфоцита [ 18 ], синтези IL-10 [ 19 ] и сузбијању проинфламаторних цитокина као што су IFN-γ [ 20 ] и IL-2 [ 21 ].

Витамин Б12 је важан фактор у формирању компоненти мијелинског омотача. Стога, недостатак овог витамина може бити главни узрок неуролошких болести као што је мултипла склероза. Резултати претходне студије пацијената са мултиплом склерозом показали су да суплементација витамином Б12 побољшава клинички ток мултипле склерозе [ 22 ].

Поред недостатка витамина, краткотрајно излагање сунчевој светлости је идентификовано као потенцијални фактор ризика за развој мултипле склерозе. Резултати претходне студије показали су инверзну везу између излагања ултраљубичастом зрачењу и учесталости мултипле склерозе. У прилог овој вези, сунчева светлост је главни извор витамина Д3 и кроз индукцију Т-регулаторних (Трег) ћелија и антиинфламаторних цитокина као што су ИЛ-10 и ТНФ-α, може имати имуномодулаторне ефекте на људски организам. МС [ 23 ].

Према претходним извештајима, исхрана може бити фактор животне средине који учествује у развоју мултипле склерозе [ 24 ]. Студије су показале значајну негативну везу између ризика од мултипле склерозе и високог уноса рибе [ 25 ], позитивну значајну везу између високог уноса калорија на бази животињских масти и ризика од мултипле склерозе [ 26 ], незначајно смањен ризик између инциденце мултипле склерозе и већег уноса линолне киселине у риби, и позитивну значајну везу између гојазности код адолесценткиња и ризика од мултипле склерозе [ 27 ].

Могући механизми демијелинације изазване вирусом

• Директна изложеност вирусима
• Вирусна пенетрација у олигодендроците или Шванове ћелије изазива демијелинацију ћелијском лизом или променом ћелијског метаболизма.
• Уништавање мијелинске мембране вирусом или његовим производима
• Имуни одговор изазван вирусом
• Производња антитела и/или ћелијски посредован одговор на вирусне антигене на ћелијској мембрани
• Сензитизација организма домаћина на мијелинске антигене
• Разградња мијелина услед инфекције, при чему фрагменти улазе у општи крвоток
• Уградња мијелинских антигена у вирусну овојницу
• Модификација антигена мијелинске мембране
• Унакрсно реагујући антигени вируса и мијелинских протеина
• Демијелинација као споредни процес
• Дисфункција регулаторних механизама имуног система под утицајем вируса

Болест сличну спиналној мултиплекс склерози изазива ретровирус, људски Т-ћелијски лимфотропни вирус типа 1. Болест је у различитим географским подручјима позната као тропска спастична парапареза или мијелопатија повезана са ХИВ-ом. И тропска спастична парапареза и мијелопатија повезана са ХИВ-ом су споро прогресивне мијелопатије које карактеришу васкулопатија и демијелинизација. Докази да је мултипла склероза узрокована ретровирусом остају неубедљиви, упркос чињеници да су ДНК секвенце људског Т-ћелијског лимфотропног вируса типа 1 идентификоване код неких пацијената са мултиплом склерозом. Такође је описана масивна демијелинизација повезана са субакутном инфекцијом вирусом херпес симплекса типа 6. Постоје неки докази да одређене бактерије, посебно хламидија, могу бити укључене у развој мултипле склерозе, али и то захтева потврду.

Улога генетских фактора у развоју мултипле склерозе

Улогу расних и етничких фактора у формирању предиспозиције за мултиплу склерозу тешко је одвојити од утицаја спољашњих фактора. Тако су потомци имиграната из Скандинавије и Западне Европе, које карактерише висок ризик од мултипле склерозе, населили Канаду, северне и западне регионе Сједињених Држава, где је такође забележена релативно висока преваленција мултипле склерозе. Иако се Јапан налази на истој удаљености од екватора, преваленција мултипле склерозе у овој земљи је ниска. Штавише, бројне студије су показале да се ризик од развоја болести разликује међу различитим етничким групама које живе на истом подручју. На пример, болест је ретка код црних Африканаца и непозната је код неких етнички чистих популација абориџина, укључујући Ескиме, Инуите, Индијанце, аустралијске абориџине, племе Маори на Новом Зеланду или племе Сами.

Генетски маркери предиспозиције за мултиплу склерозу идентификовани су у студијама близанаца и породичних случајева болести. У западним земљама, ризик од развоја болести код сродника првог степена пацијента је 20-50 пута већи од просека за популацију. Стопа подударности код једнојајчаних близанаца, према неколико студија, је приближно 30%, док је код двојајчаних близанаца и друге браће и сестара мања од 5%. Штавише, показано је да стопа подударности код једнојајчаних близанаца може бити већа када се узму у обзир случајеви у којима магнетна резонанца (МРИ) открива асимптоматске лезије у мозгу. Ове студије нису приметиле зависност клиничких карактеристика или тежине болести од њене породичне природе. Специфични гени повезани са мултиплом склерозом нису идентификовани, а тип преношења болести одговара полигеном наслеђивању.

Скрининг генома

Спроводе се мултицентричне студије које скринирају цео геном како би се идентификовали могући гени мултипле склерозе. Ове студије су већ тестирале више од 90% људског генома, али нису успеле да открију генетске маркере за болест. Истовремено, идентификована је генетска веза са HLA регионом на кратком краку хромозома 6 (6p21), што се поклапа са подацима о повећаној предиспозицији за мултиплу склерозу код особа које носе одређене HLA алеле. Иако су амерички и британски истраживачи показали умерену везу са HLA регионом, канадски научници нису пронашли такву везу, али су, попут финских научника, пронашли јаку везу са геном локализованим на кратком краку хромозома 5. Познато је да су неки HLA алели повезани са већим ризиком од мултипле склерозе, посебно хаплотип HLA-DR2 (подтип Drw15). Ризик од развоја мултипле склерозе код белих Европљана и Северноамериканаца који носе алел DR2 је четири пута већи од просека популације. Међутим, предиктивна вредност ове особине је ограничена јер је 30-50% пацијената са мултиплом склерозом DR2-негативно, док се DR2 налази код 20% опште популације.

Други фактори ризика за развој мултипле склерозе

Ризик од развоја мултипле склерозе код младих жена је двоструко већи него код мушкараца. Међутим, након 40 година живота, однос полова међу пацијентима са мултиплом склерозом се изједначава. Период највећег ризика од развоја болести је у другој до шестој деценији живота, иако су случајеви мултипле склерозе пријављени и код мале деце и старијих особа. Према неколико студија, мултипла склероза у детињству се не разликује значајно од болести код одраслих ни по клиничким манифестацијама ни по току. Након 60 година живота, мултипла склероза се ретко развија, а у неким клиничким серијама ови случајеви чине мање од 1% укупног броја случајева болести.

Виши социоекономски статус повезан је са већим ризиком од болести, а претходна вирусна инфекција повезана је са погоршањима болести. Сугерисано је да физичка траума може бити узрок мултипле склерозе, али ово мишљење је контроверзно, јер таква веза није убедљиво потврђена ни ретроспективним ни проспективним студијама. Студије тока болести током трудноће показују да се активност болести смањује током овог периода, али у првих 6 месеци након порођаја ризик од погоршања болести се повећава.

Мијелино-олигодендоцитни комплекс

Мијелин је сложен, метаболички активан, слојевити омотач који окружује аксоне великог пречника. Формиран је двослојним мембранским израслима олигодендроцита (у ЦНС-у) и Шванових ћелија (у периферном нервном систему - ПНС). Унутрашњи слој омотача је испуњен цитоплазмом одговарајућих ћелија које формирају мијелин. Иако је мијелински омотач осетљив на директно оштећење, може да страда и када су ћелије које га формирају оштећене. Мијелински омотач у ЦНС-у и ПНС-у има различиту осетљивост на инфламаторна оштећења. Истовремено, мијелин у ПНС-у је ређе оштећен демијелинизацијом ЦНС-а и обрнуто. Разлике између мијелина ЦНС-а и ПНС-а такође се прате у саставу структурних протеина, структури антигена и функционалним односима са одговарајућим ћелијама. У мијелину ЦНС-а, главни структурни протеин је протеолипидни протеин (50%), који контактира екстрацелуларни простор. Следећи најчешћи је базни протеин мијелина (30%), који је локализован на унутрашњој површини двослојне мембране. Други протеини, иако присутни у малим количинама, такође могу играти антигену улогу у имунопатогенези мултипле склерозе. То укључује гликопротеин повезан са мијелином (1%) и гликопротеин мијелинског олигодендроцита (мање од 1%).

Пошто мијелин-олигодендроцитни комплекс ЦНС-а покрива више аксона него мијелин-лемоцитни комплекс ПНС-а, он је осетљивији на оштећења. Дакле, у ЦНС-у, један олигодендроцит може мијелинизирати до 35 аксона, док у ПНС-у постоји једна Шванова ћелија по аксону.

Мијелин је супстанца са високим отпором и ниском проводљивошћу, која, уз неравномерну расподелу натријумових канала, обезбеђује генерисање акционих потенцијала у одређеним специјализованим областима аксона - Ранвијеровим чворовима. Ови чворови се формирају на граници две области прекривене мијелином. Деполаризација аксонске мембране се јавља само у области Ранвијеровог чвора, услед чега се нервни импулс креће дуж нервног влакна у дискретним скоковима - од чвора до чвора - овај брз и енергетски ефикасан метод проводљивости назива се салтаторна проводљивост.

Пошто је мијелин-олигодендроцитни комплекс осетљив на низ штетних фактора - метаболичке, инфективне, исхемијско-хипоксичне, инфламаторне - демијелинација је могућа код различитих болести. Заједничка карактеристика демијелинизационих болести је уништавање мијелинског омотача уз релативно очување аксона и других потпорних елемената. У процесу дијагностиковања мултипле склерозе мора се искључити низ других ефеката, укључујући тровање угљен-моноксидом или другим токсичним супстанцама, дисфункцију јетре, недостатак витамина Б12, вирусне инфекције или поствирусне реакције. Примарна инфламаторна демијелинација код мултипле склерозе или АДЕМ-а карактерише се периваскуларном инфилтрацијом инфламаторних ћелија и мултифокалном дистрибуцијом лезија у субкортикалној белој маси, а жаришта могу бити симетрична или конфлуентна.

Патоморфологија мултипле склерозе

Важне информације о мултиплој склерози добијене су упоредним хистолошким прегледом демијелинационих лезија (плакова) различите старости код истог пацијента, као и поређењем пацијената са различитим клиничким карактеристикама и током болести. Неки од пацијената су умрли као последица фулминантног тока недавно прележане мултипле склерозе, други - од пратећих болести или компликација у касној фази болести.

Макроскопске промене у мозгу и кичменој мождини код мултипле склерозе обично нису оштро изражене. Примећује се само блага атрофија мождане коре са дилатацијом комора, као и атрофија можданог стабла и кичмене мождине. Густа ружичасто-сива удубљења која указују на присуство плакова испод могу се открити на вентралној површини моста, продужене мождине, жуљевитог тела, оптичких нерава и кичмене мождине. Плакови се налазе у белој маси, понекад и у сивој маси мозга. Плакови се најчешће налазе у одређеним деловима беле масе - на пример, близу малих вена или посткапиларних венула. Често се откривају близу латералних комора - у оним деловима где субепендималне вене иду дуж унутрашњих зидова, као и у можданом стаблу и кичменој мождини - где су пијалне вене уз белу масу. Појединачни плакови у перивентрикуларној зони често имају тенденцију спајања како се увећавају, посебно у пределу задњих рогова латералних комора. Дискретне овоидне плакове у белој маси хемисфера, оријентисане нормално на коморе, називају се Досонови прсти. Хистолошки, то су ограничене зоне упале са или без демијелинизације које окружују паренхиматозне вене и одговарају њиховом радијалном току дубоко у белу масу.

Клинички и патолошки подаци указују на то да су оптички живци и вратни део кичмене мождине често погођени демијелинизирајућом болешћу. Претпоставља се да се често формирање плакова у овим структурама објашњава механичким истезањем које доживљавају током покрета очију или флексије врата, али валидност ове хипотезе није доказана. Често су захваћени и неки други делови мозга - под четврте коморе, периакведуктална зона, корпус калозума, мождано стабло и церебеларни трактови. Спој сиве и беле масе можданих хемисфера (кортикомедуларна зона споја) такође може бити захваћен, али субкортикални спојеви у облику слова U обично остају нетакнути.

Мултифокална демијелинација је правило код мултипле склерозе. У серији обдукција од 70 пацијената са мултиплом склерозом, само 7% пацијената је имало оштећење мозга (искључујући патологију оптичког нерва) без захваћености кичмене мождине, а само 13% пацијената је имало оштећење кичмене мождине без захваћености мозга.

Хистолошке промене код мултипле склерозе

Најраније промене које претходе демијелинацији остају контроверзне. У мозгу пацијената са мултиплом склерозом, периваскуларни инфилтрати који се састоје од лимфоцита, плазма ћелија и макрофага налазе се и у демијелинизованој и у нормално мијелинизованој белој маси. Ове ћелије се могу акумулирати у перивенуларним Вирхов-Робиновим просторима између крвних судова и паренхима мозга, који су повезани са системом циркулације цереброспиналне течности. Ови подаци могу се сматрати доказом одлучујуће патогенетске улоге имуног система код мултипле склерозе. Према индиректним знацима, инфламаторна реакција се јавља не само као последица промена у мијелину. То доказује присуство сличних периваскуларних акумулација лимфоцита у мрежњачи, лишених мијелинизованих влакана, код пацијената са мултиплом склерозом. Код мултипле склерозе примећују се периваскуларни инфилтрати и фокални поремећаји крвно-мрежњачне баријере.

Предложена су различита тумачења механизма уништавања мијелина у жариштима мултипле склерозе. Неки сматрају да моноцити апсорбују само фрагменте мијелинског омотача који су већ уништени другим факторима. Други сматрају да су моноцити директно укључени у уништавање мијелина. Мембране макрофага садрже удубљења обложена клатрином која се налазе поред мијелинског омотача. Претпоставља се да се ту дешава Fc-зависна интеракција између антитела и рецептора, што доводи до опсонизације мијелина моноцитима. Такође је показано да макрофаги директно продиру у мијелински омотач, узрокујући формирање везикула унутар мијелина.

Производи разградње мијелина у цитоплазми макрофага су маркери акутне демијелинације. Састав и ултраструктура ових фрагмената који се налазе унутар макрофага одговарају нормалном мијелину. Како разградња напредује, ултраструктура се уништава, формирају се капљице неутралне масти, а макрофаги добијају пенасти изглед. Такви макрофаги нестају из жаришта много спорије и тамо се откривају 6-12 месеци након акутне демијелинације.

„Свежи“ жаришта демијелинације карактерише присуство великог броја ћелија, претежно Б ћелија, плазма ћелија, CD4 ⁺ и CD8 ⁺ Т лимфоцита и раних реактивних макрофага, који се налазе унутар плака и на његовим маргинама. Морфолошки, могу се открити акутне аксонске промене у облику глобула. Комплетна или абортивна ремијелинација се често примећује на периферији лезија. Понекад се знаци поновљене демијелинације налазе у овим или суседним областима. Понекад је цела плака ремијелинизована. Такве плакове се називају „засенчене“ јер се спајају са околном нормалном белом масом и на макроскопском прегледу и на неуроимаџингу.

Порекло популација ремијелинизирајућих ћелија остаје непознато. Извор ремијелинизирајућих олигодендроцита могу бити зреле ћелије које су избегле уништење на месту повреде, ћелије које су мигрирале из суседног подручја или јувенилни олигодендроцити који су се формирали од прекурсорских ћелија. Верује се да степен уништења зрелих олигодендроцита одређује потенцијал ремијелинације на датом месту, који може бити веома варијабилан. Пријављено је да Шванове ћелије мигрирају у кичмену мождину и ремијелинизирају аксоне.

У поређењу са нормалним аксонима, ремијелинизовани аксони имају тањи мијелински омотач са скраћеним мијелинским сегментима и проширеним Ранвијеовим чворовима. Експериментални подаци показују да демијелинизовани аксони могу да обнове електрофизиолошке функције, али да ли је то повезано са регресијом симптома код мултипле склерозе остаје непознато. Након ремијелинизације експериментално демијелинизованих аксона коришћењем трансплантираних глијалних ћелија, примећено је скоро потпуно обнављање нормалне проводљивости, што указује да трансплантација ћелија може бити ефикасна код мултипле склерозе.

Старе лезије са неактивним централним зонама обично садрже мало макрофага и других инфламаторних ћелија, иако се активна демијелинизација и инфламаторна инфилтрација могу јавити на маргинама. Хронично демијелинизовани аксони су уграђени у матрицу фиброзних астроглијалних процеса, отуда и термин склероза. Зидови крвних судова могу бити задебљани хијалинизацијом. Потенцијал ремијелинације изгледа да је нижи код старих лезија него код свежих лезија, јер садрже мање одрживих олигодендроцита.

Магнетна резонанца (МРИ) је веома осетљива техника за снимање плакова. Иако обична МРИ не разликује поуздано едем од демијелинације, глиозе или губитка аксона, ове лезије се често називају демијелинационим лезијама. Сагиталне, короналне и аксијалне МРИ слике мозга и кичмене мождине омогућавају испитивање топографије лезија код датог пацијента. Сагиталне слике мозга најбоље приказују лезије у corpus callosum-у и њихово проширење супериорно кроз оптичко зрачење до кортекса. Короналне слике омогућавају проучавање локације лезија у односу на зидове комора. Аксијалне слике су најкорисније за локализацију и квантификацију лезија. Лезије мултипле склерозе се појављују на Т2-пондерисаним сликама као хиперинтензивна (бела) подручја која се добро разликују од тамније позадине нормалне беле масе, али се слабо разликују од цереброспиналне течности (ЦСТ) комора. На сликама густине протона, лезије имају већи интензитет од ЦСТ-а и наизглед нетакнуте беле масе, које су тамније боје. На FLAIR сликама, контраст између лезије и околне беле масе је појачан.

МПТ, МПЦ и еволуција патолошких промена код мултипле склерозе

Магнетна резонанца у динамици омогућава добијање информација о развоју патолошких промена у мозгу током времена. Интегритет крвно-мождане баријере може се проценити употребом контрастног средства - гадолинијум-диетхиентриаминпента ацетата (Gd-DPTA) - парамагнетног средства које повећава време релаксације Т1 околних мобилних протона воде, због чега жаришта на Т1-пондерисаним сликама изгледају светлије. Пропустљивост крвно-мождане баријере повезана је са присуством везикула унутар ендотелних ћелија које садрже Gd. Студије на лабораторијским животињама и људима показале су да степен контрастирања са Gd-DPTA одражава тежину периваскуларне упале. Серија МРИ снимака са увођењем Gd-DPTA показује контрастирање у раној фази развоја лезије, која траје од 2 недеље до 3 месеца. Како лезије постају де-енчантиране, оне потпуно нестају или се појављују као хиперинтензивна подручја на Т2-пондерисаним сликама.

Локализација лезија на МРИ често не одговара клиничким симптомима, иако активност лезија има извесну везу са током мултипле склерозе. На пример, нове лезије имају већу вероватноћу да повећају сигнал код секундарно прогресивне него код примарно прогресивне мултипле склерозе. Ове промене су видљиве и на Т2-пондерисаним сликама и на Т1-пондерисаним сликама са контрастом и указују на присуство вазогеног едема и повећаног садржаја екстрацелуларне воде. Детекција активних лезија може се побољшати применом веће дозе Gd-DPTA.

Магнетна резонантна спектроскопија (MRS), која квантификује метаболизам мозга in vivo, може да одреди интегритет аксона користећи протонску резонанцу N-ацетиласпартата (NAA) садржаног у неуронима. Код већих лезија (како је утврђено конвенционалном MRI) и код тежих облика болести, ниво NAA у лезијама је нижи.

Имунопатогенеза мултипле склерозе

Преовлађујуће мишљење међу стручњацима је да се мултипла склероза заснива на ћелијској имунолошкој реакцији усмереној против једног или више мијелинских антигена ЦНС-а. Хистопатолошке промене у раној фази развоја демијелинационе лезије убедљиво указују на кључну улогу Т лимфоцита. Т помоћне ћелије (CD4 лимфоцити) се детектују у лезији у раној фази и верује се да покрећу инфламаторну каскаду. Супресорске/цитотоксичне Т ћелије (CD8 лимфоцити) се налазе на ободу лезије и у периваскуларним просторима и могу имати контрарегулаторни ефекат на проинфламаторне процесе. Поред тога, детектовано је локално повећање имунолошке реактивности експресијом молекула главног комплекса хистокомпатибилности (MHC) класе I и II на имуним и неимуним ћелијама, укључујући астроците и васкуларне ендотелне ћелије. Стога, ове ћелије могу потенцијално учествовати у имунолошком одговору презентујући мијелинске аутоантигене CD8 и CD4 ћелијама. Важно је напоменути да олигодендроцити изгледа не експресују молекуле MHC класе I или II, што сугерише да не играју главну улогу у имунопатогенези. Макрофаги присутни у лезији се регрутују у ЦНС са периферије и/или потичу из локалних микроглијалних ћелија.

Иако специфичан аутоантиген код мултипле склерозе није идентификован, радна хипотеза је да се болест заснива на пролиферативном одговору Т-ћелија на један или више мијелинских антигена. Специфичност Т-ћелијских рецептора за мијелинске антигене у раној фази можда не одговара репертоару Т-ћелијских рецептора у узнапредовалој фази болести, вероватно због феномена „ширења епитопа“, услед чега Т-ћелије in situ стичу афинитет за шири спектар аутоантигена. Периферне Т-ћелије добијене од пацијената са мултиплом склерозом способне су да реагују са вишеструким мијелинским антигенима ЦНС-а, укључујући мијелински базни протеин (MBP), протеолитички протеин (PLP), мијелин-асоцирани гликопротеин (MAG) и мијелин-олигодендроцитни гликопротеин (MOG). Међутим, Т-ћелије способне да реагују са MBP и PLB такође се детектују код здравих особа.

Ако је мултипла склероза (МС) узрокована активираним мијелином сензибилизованим Т ћелијама, то указује на квар механизама имунолошке толеранције. Централна имунолошка толеранција се успоставља рано у тимусу и укључује и позитивну и негативну селекцију Т ћелија које препознају МХЦ антигене, елиминишући оне са афинитетом за аутоантигене. Периферна имунолошка толеранција се одржава активном супресијом потенцијално аутореактивних ћелија. Остаје непознато како се развија толеранција на антигене ЦНС-а, пошто је ЦНС нормално „привилегована зона“ за имуни систем. Докази да Т ћелије контактирају МХЦ изван ЦНС-а потичу од открића гена Golli-MBP (експресованог у олигодендроцитним лозама). Овај ген, који се експресује у феталном тимусу, слезини и леукоцитима, може бити укључен у механизме позитивне или негативне селекције МБП-реактивних Т ћелија у тимусу.

Специфичне студије су спроведене како би се утврдило да ли је број патогених Т-ћелијских клонова ограничен код пацијената са мултиплом склерозом. Већина ових студија испитивала је специфичност алфа-бета ланца Т-ћелијског рецептора користећи тестове преуређења гена и пролиферације индуковане антигеном. Извори Т ћелија у овим студијама били су мождано ткиво, цереброспинална течност и периферна крв. У неким случајевима мултипле склерозе и ЕАЕ код глодара, идентификован је ограничен репертоар варијабилног региона алфа-бета ланца рецептора активираних Т ћелија, што може одражавати специфичну реактивност на одређене фрагменте МБП. Поређење МБП-реактивних Т ћелија код различитих пацијената и лабораторијских животињских врста открива широку варијабилност у експресији гена рецептора и специфичности МБП. Чињеница да особе са ХЛА ДР2+ имају већи ризик од развоја мултипле склерозе указује на важност интеракције са специфичним Т-ћелијским рецепторима. Штајнман и др. (1995) су показали да су код ХЛА ДР2+ особа, одговори Б-ћелија и Т-ћелија усмерени углавном против одређених фрагмената пептидног ланца МБП (од 84 до 103 аминокиселине).

Такве студије имају практичну примену, омогућавајући развој пептида који могу блокирати или стимулисати заштитне реакције утицајем на интеракцију Т-ћелијског рецептора-антигена - МХЦ која покреће патолошки процес. Овај приступ, коришћењем бројних различитих пептида, тестиран је у ЕАЕ и у клиничким испитивањима код пацијената са мултиплом склерозом. Други подтипови Т-ћелија такође могу играти патогенетску улогу у МС. Дакле, Т-ћелије које носе рецепторе са гама-делта ланцима (а не алфа-бета ланцима карактеристичним за CD4 и CD8 ћелије) пронађене су у лезијама мултипле склерозе.

Може се претпоставити да аутоимуна реакција код мултипле склерозе укључује низ патофизиолошких механизама, укључујући везивање вирусних или бактеријских антигена за Т-ћелијске рецепторе који су потенцијално способни да интерагују са мијелинским аутоантигенима (молекуларна мимикрија), или поликлоналну активацију Т-ћелија изазвану везивањем за микробне токсине (суперантигене) са заједничким бета-ланцима рецептора.

Рана фаза развоја демијелинације може бити дијапедеза активираних лимфоцита кроз чврсте спојеве ендотелних ћелија у мозгу са пенетрацијом у периваскуларне просторе. Као што је већ поменуто, ендотелне ћелије могу играти улогу у имунолошком одговору презентујући антиген у комплексу са МХЦ рецепторима класе I и II Т ћелијама. Ендотелне ћелије мозга су у стању да олакшају пенетрацију Т ћелија кроз крвно-мождану баријеру експресујући повећане количине адхезионих молекула, укључујући ICAM-1 (интрацелуларни адхезиони молекул) и VCAM (молекули адхезије васкуларних ћелија), који се везују за одговарајуће лиганде, наиме LFA-1 (антиген функције лимфоцита) и VLA-4 (антиген веома касне активације). Активирани лимфоцити такође експресују посебну класу ензима названих матриксне металопротеиназе, које катализују разградњу колагена типа IV у екстрацелуларном матриксу и олакшавају миграцију.

Бројни корецептори и цитокини су укључени у покретање, одржавање и регулацију локалног имуног одговора. Тримолекуларни комплекс Т-ћелијског рецептора, антигена и МХЦ-а пружа специфичност имуном одговору. Међутим, за активацију Т-ћелија потребни су и други сигнали посредовани рецепторима. Један такав сигнал је интеракција Б7.1 корецептора на ћелијама које презентују антиген са његовим лигандом (ЦТИА-4) на лимфоцитима. У одсуству ове интеракције корецептора, Т ћелија не реагује на антиген који јој је презентован. Блокирање ове интеракције са ЦТИА-4Иг може спречити ЕАЕ и одбацивање графта. Стога, ово може бити један од обећавајућих приступа лечењу МС.

Други сигнали посредовани цитокинима унутар локалног микроокружења у ЦНС-у могу одредити учешће одређених подтипова ефекторских ћелија у реакцији и интеракције између њих. Дакле, Т-хелпери (CD4 ⁺ ћелије) се диференцирају у Th1 фенотип у присуству гама интерферона (IFN) и интерлеукина 12 (IL-12) и, заузврат, могу да производе IL-2 и гама интерферон. Главна функција Th1 ћелија је да спроведу преосетљивост одложеног типа, што доводи до активације макрофага. Верује се да Th1 ћелије играју кључну улогу у патолошком процесу код мултипле склерозе. Т-хелпери (CD4 ⁺ ћелије) са Th2 фенотипом су укључени у стварање антитела од стране Б ћелија, а овај подтип Т-ћелија производи IL-4, -5, -6 и -10. Такође је идентификован Th3 фенотип, који производи трансформишући фактор раста бета (TGFP).

Познато је да INF стимулише макрофаге да ослобађају фактор туморске некрозе бета (TNFP, или лимфотоксин), који изазива апоптозу у култури олигодендроцита. Штавише, гама интерферон активира и појачава микробицидне функције макрофага и индукује експресију MHC молекула класе II на различитим ћелијама унутар ЦНС-а, укључујући ендотелне ћелије, астроците и микроглију. Поред тога, активирани макрофаги експресују MHC молекуле класе II и Fc рецепторе и производе IL-1 и TNFα, који такође могу учествовати у патогенези мултипле склерозе.

Интерферон гама (интерферон типа II) за мултиплу склерозу

Имуностимулаторни ефекат INFu се сматра централним у патогенези мултипле склерозе. Током погоршања мултипле склерозе, повећање активности ћелија које луче INFu се детектује и у нестимулисаним и у MBP-стимулисаним културама периферних мононуклеарних ћелија. Постоје извештаји о повећању експресије INFu које претходи појави симптома погоршања, као и о повећаном нивоу INFu у активним жариштима мултипле склерозе. Штавише, INFu промовише експресију адхезионих молекула на ендотелним ћелијама и појачава пролиферативни одговор CD4+ ћелија на митогену стимулацију путем трансмембранског јонског канала. Овај феномен може имати извесну корелацију са током болести, процењеним динамиком симптома и МРИ подацима.

Експериментални подаци указују да код хроничне прогресивне мултипле склерозе долази до повећања производње IL-12, што заузврат може подстаћи повећање производње INF стимулисаним CD4 ⁺ ћелијама. У клиничком испитивању код пацијената са рецидивирајућом мултиплом склерозом, увођење INF током првог месеца изазвало је егзацербације, што је приморало на прекид даљег тестирања. Пацијенти су показали INF-зависно повећање броја активираних моноцита (HLA-DR2+) у периферној крви.

Имунокорекција код мултипле склерозе

Једна од метода имунокорекције код мултипле склерозе може бити употреба Т-супресора (CD8 ⁺ ћелије). Поред тога, показано је да је низ цитокина способан да смањи инфламаторну демијелинацију. Најважнији од њих су INF и INFa (интерферони типа I). У активним жариштима демијелинације, коришћењем посебног бојења, INFa и INFa се детектују у макрофагима, лимфоцитима, астроцитима, ендотелним ћелијама, а INFa је доминантни цитокин у ендотелним ћелијама необојеђене беле масе. INFa блокира неке проинфламаторне ефекте INFa, укључујући експресију MHC антигена класе II у култури људских астроцита, а у другим експерименталним моделима индукује експресију HLA-DR на ћелијама. Поред тога, INFa спречава развој ЕАЕ код лабораторијских животиња након системске или интратекалне примене одговарајућих антигена и повећава супресорску функцију ћелија in vitro.

Електрофизиологија демијелинације код мултипле склерозе

Низ патофизиолошких промена омета спровођење акционих потенцијала дуж демијелинизованих, али структурно нетакнутих аксона. Без мијелинског омотача високог отпора и ниске проводљивости, аксон није у стању да испоручи довољно електричног пражњења да би изазвао деполаризацију мембране на Ранвијеровом чвору. Оштећена брза салтаторна проводљивост од једног чвора до другог доводи до смањене брзине и блокаде проводљивости. Клинички, ово се најбоље демонстрира испитивањем оптичких нерава и хијазме. Тестирање визуелних евоцираних потенцијала (ВЕП) подразумева мерење окципиталног сигнала (П100) површинским ЕЕГ електродама као одговор на промену визуелне стимулације. Повећана латенција П100 настаје због демијелинације и упале оптичких путева код акутног оптичког неуритиса. Латенција П100 често остаје патолошки продужена чак и након што се вид вратио у нормалу. Може бити продужена чак и у одсуству историје губитка вида, што одражава субклиничку демијелинацију оптичког нерва. Други евоцирани потенцијали слично процењују проводљивост дуж слушних и соматосензорних мијелинизованих аферентних трактова. Демијелинација такође узрокује друге клинички значајне неурофизиолошке промене. Временска дисперзија акционих потенцијала која настаје услед различитих степена демијелинације доводи до разлика у брзини проводљивости између суседних аксона. Сматра се да је то разлог зашто се осетљивост на вибрације губи раније него код других модалитета код лезија периферног и централног мијелина.

Дестабилизација демијелинизоване аксонске мембране може изазвати аутономно локално стварање акционих потенцијала и могуће абнормални ефаптички пренос са једног аксона на други. Овај феномен може бити основа развоја „позитивних“ симптома, укључујући парестезију, бол и пароксизмалне дискинезије. Ове промене често добро реагују на лечење блокаторима натријумових канала као што су карбамазепин или фенитоин. Реверзибилне температурно зависне промене у функцији демијелинизованих аксона могу објаснити погоршање симптома мултипле склерозе са повећањем телесне температуре.

[ 28 ], [ 29 ], [ 30 ], [ 31 ], [ 32 ], [ 33 ]

Молекуларна организација мијелинизованих аксона

Аксонска мембрана у региону чвора је добро прилагођена за генерисање акционих потенцијала, док је мембрана између чворова релативно отпорна на деполаризацију. Главна карактеристика мембране у региону чвора је да је густина натријумских канала овде 100 пута већа него у другим деловима аксона. Регион чвора такође садржи споре калијумове канале, који модулирају продужену деполаризацију која се јавља током високофреквентног пражњења. Аксонска мембрана у региону поред чвора карактерише се релативно високом густином брзих калијумових канала, чија активација доводи до брзе хиперполаризације аксонске мембране. Овај механизам спречава поновљено аберантно побуђивање региона чвора. Због ниске густине натријумских канала у мијелинизованим регионима аксона, демијелинација доводи до тога да се импулс губи на овом месту, без изазивања деполаризације импулса у аксонима који су недавно прошли демијелинацију.

Промене примећене код хронично демијелинизованих аксона могу допринети делимичном обнављању проводљивости, што резултира симптоматским олакшањем након погоршања. Континуирана (али не и салтаторна) проводљивост може се обновити повећањем густине натријумових канала у демијелинизованим регионима аксона. Иако је извор ових додатних канала непознат, они могу бити произведени у телу ћелије или астроцитима поред демијелинизованог сегмента.

Показано је да 4-аминопиридин (4-АП), који блокира брзе калијумове канале, може побољшати проводљивост дуж демијелинизованих влакана. Истовремено, 4-АП има минималан ефекат на нетакнуте аксоне, јер мијелин, који прекрива брзе калијумове канале, чини их недоступним за лек. Клинички ефекат 4-АП је потврђен у испитивањима код пацијената са мултиплом склерозом и Ламберт-Итоновим мијастеничним синдромом. Код пацијената са мултиплом склерозом, лек је побољшао објективне индексе визуелне функције, укључујући латентни период ВЕП-а, осетљивост на контраст и друге неуролошке функције. Повољан одговор на лек је чешће примећен код пацијената са температурно зависним симптомима, са дужим трајањем болести и тежим неуролошким дефектом. Способност 4-АП да снизи праг проводљивости се такође манифестује у појави неких нежељених ефеката, укључујући парестезију, вртоглавицу, анксиозност и конфузију, а при високим серумским концентрацијама - генерализоване тонично-клоничне нападе. Тренутно су клиничка испитивања овог лека код мултипле склерозе у току.