Заболевание нервно-мышечного соединения - это заболевание, при котором нормальная проводимость через нервно-мышечный переход не функционирует должным образом.
Заболевание нервно-мышечного соединения | |
---|---|
Специальность | Неврология |
Аутоиммунный
При таких заболеваниях, как миастения , потенциал концевой пластинки (ПОП) не может эффективно активировать мышечные волокна из-за аутоиммунной реакции против рецепторов ацетилхолина , что приводит к мышечной слабости и утомляемости. [1]
Миастения чаще всего вызывается аутоантителами против рецептора ацетилхолина. Недавно выяснилось, что вторая категория гравис возникает из-за аутоантител против MuSK . Другое состояние, миастенический синдром Ламберта-Итона , обычно связано с пресинаптическими антителами к потенциал-зависимому кальциевому каналу . Эти условия могут сосуществовать. [2]
Нервно-мышечное соединение
Нервно - мышечное соединение является специализированным синапсом между нейроном и мышцей она иннервирует. Он позволяет эфферентным сигналам нервной системы сокращать мышечные волокна, заставляя их сокращаться. У позвоночных нервно-мышечное соединение всегда является возбуждающим, поэтому для прекращения сокращения мышцы должно происходить торможение на уровне эфферентного двигательного нейрона. Другими словами, торможение должно происходить на уровне спинного мозга.
Высвобождение ацетилхолиновых везикул из пресинаптического терминала происходит только после адекватной деполяризации эфферентного нерва. Как только потенциал действия двигательного нерва достигает пресинаптического нервного окончания, он вызывает увеличение внутриклеточной концентрации кальция, вызывая увеличение ионной проводимости через потенциалзависимые кальциевые каналы. Это увеличение концентрации кальция позволяет везикулам ацетилхолина сливаться с плазматической мембраной на пресинаптической мембране в процессе, называемом экзоцитозом , высвобождая таким образом ацетилхолин в синапс. Когда ацетилхолин присутствует в синапсе, он способен связываться с никотиновыми рецепторами ацетилхолина, увеличивая проводимость определенных катионов, натрия и калия в постсинаптической мембране и создавая возбуждающий концевой ток. Когда катионы попадают в постсинаптическую клетку, это вызывает деполяризацию, поскольку напряжение на мембране увеличивается выше нормального потенциала покоя . Если сигнал имеет достаточную величину, то потенциал действия будет генерироваться постсинаптически. Потенциал действия будет распространяться через сарколемму внутрь мышечных волокон, в конечном итоге приводя к увеличению внутриклеточного уровня кальция и, следовательно, инициируя процесс взаимодействия возбуждения и сокращения . Как только начинается сцепление, оно позволяет саркомерам мышц укорачиваться, что приводит к сокращению мышцы.
Заболевания нервно-мышечного соединения являются результатом сбоя на одном или нескольких этапах вышеуказанного пути. В результате нормальное функционирование может быть полностью или частично подавлено, а симптомы в значительной степени проявляются в виде проблем с подвижностью и сокращением мышц, как и ожидалось от нарушений в моторных концевых пластинах. Заболевания нервно-мышечного соединения также могут называться заболеваниями или расстройствами замыкательной пластинки.
Среди нервно-мышечных заболеваний некоторые могут быть аутоиммунными или наследственными. Они могут влиять на пресинаптические или постсинаптические механизмы, препятствуя нормальному функционированию соединения. Наиболее изученными заболеваниями, влияющими на рецептор ацетилхолина человека, являются миастения и некоторые формы врожденного миастенического синдрома . Другие заболевания включают синдром Ламберта-Итона и ботулизм .
Классификация
Есть два способа классификации нервно-мышечных заболеваний. Первый основан на его механизме действия или на том, как действие болезней влияет на нормальное функционирование (будь то мутации в генах или более прямые пути, такие как отравление). В этой категории нервно-мышечные заболевания делятся на три широкие категории: иммуноопосредованные заболевания , токсические / метаболические и врожденные синдромы.
Второй метод классификации разделяет болезни по месту их возникновения. В нервно-мышечном соединении заболевания будут воздействовать либо на пресинаптическую мембрану двигательного нейрона, либо на синапс, отделяющий двигательный нейрон от мышечного волокна, либо на постсинаптическую мембрану (мышечное волокно).
Иммуноопосредованный
Иммуно-опосредованные заболевания включают множество заболеваний, поражающих не только нервно-мышечный узел. Иммуно-опосредованные расстройства варьируются от простых и распространенных проблем, таких как аллергия, до таких заболеваний, как ВИЧ / СПИД . В рамках этой классификации аутоиммунные расстройства считаются подмножеством иммуноопосредованных синдромов. Аутоиммунные заболевания возникают, когда иммунная система организма начинает нацеливаться на собственные клетки, часто вызывая вредные последствия.
Заболевания нервно-мышечного соединения, присутствующие в этой подгруппе, включают миастению и синдром Ламберта-Итона (ссылка 26). При каждом из этих заболеваний рецептор или другой белок, необходимый для нормальной функции соединения, нацелен на антитела при аутоиммунной атаке со стороны тело.
Токсичный / метаболический
Заболевания обмена веществ обычно являются результатом ненормального функционирования одного из метаболических процессов, необходимых для регулярного производства и использования энергии в клетке. Это может произойти при повреждении или отключении важного фермента или при ненормальном функционировании системы обратной связи. Токсические заболевания являются результатом действия яда, который влияет на работу нервно-мышечного соединения. Чаще всего причиной проблемы является яд или яд животных или другие токсичные вещества.
Заболевания нервно-мышечного соединения в эту категорию включают отравление змеиным ядом, ботулизм, отравление членистоногими, органофосфаты и гипермагниемию . (Ссылка 13) Органофосфаты присутствуют во многих инсектицидах и гербицидах. Они также являются основой многих нервно-паралитических газов (ссылка 27). Гипермагниемия - это состояние, при котором баланс магния в организме нестабилен, а его концентрации выше нормальных исходных значений (ссылка 28).
Врожденный
Врожденные синдромы, поражающие нервно-мышечный переход, считаются очень редкой формой заболевания, встречающейся в 1 из 200 000 в Соединенном Королевстве (ссылка 29). Это генетически наследуемые заболевания. Симптомы проявляются рано, так как пораженные люди несут мутацию с рождения. Врожденные синдромы обычно классифицируют по местоположению пораженных генных продуктов. Врожденные синдромы могут иметь несколько мишеней, влияющих на пресинаптическую, синаптическую или постсинаптическую части нервно-мышечного соединения (ссылка 30). Например, если неисправным или неактивным белком является ацетилхолинэстераза , это будет классифицировано как врожденный синдром синапсов (ссылка 29).
Пресинаптический
Заболевания, которые действуют на пресинаптическую мембрану, включают аутоиммунную нейромиотонию, синдром Ламберта-Итона, врожденную миастению и ботулизм (ссылка 5). Все эти расстройства тем или иным образом влияют на пресинаптическую мембрану. Нейромиотония заставляет антитела нарушать нормальную функцию каналов выпрямления калия, в то время как синдром Ламберта-Итона заставляет антитела атаковать пресинаптические кальциевые каналы (ссылка 7). Врожденная миастения - большая группа заболеваний, поскольку генетические дефекты могут повлиять на любую точку в цепочка событий, ведущих к успешной передаче через перекресток. Один из обнаруженных типов врожденной миастении гравис может влиять на соединение пресинаптически путем мутации в гене, кодирующем холинацетилтрансферазу. (Ссылка 29). Этот белок является ферментом, который отвечает за катализирование реакции, которая объединяет ацетил-кофермент А с холином с образованием ацетилхолина. . (ссылка 31)
Есть много механизмов, посредством которых пресинаптическая функция может быть нарушена. Чаще всего это вызывает снижение выделения ацетилхолина. Он также может нарушать экзоцитоз везикул, препятствуя сложному слиянию везикул и высвобождению содержимого. Механизм действия также может нарушать кальциевые каналы, которые вызывают экзоцитоз везикул. Другие ионные каналы также могут быть нарушены, например, калиевые каналы, вызывающие неэффективную реполяризацию пресинаптической мембраны, как при нейромиотонии (ссылка 5).
Синапс
В синаптической щели нейромедиатор обычно диффундирует через синапс, чтобы в конечном итоге связаться с постсинаптическими рецепторами. Однако после выхода из пресинаптической мембраны нейротрансмиттерам может препятствовать подмножество заболеваний, которые препятствуют передаче нейротрансмиттера через синапс. Известный в настоящее время механизм, который действует через синаптическую щель, вызывая нарушение нормального функционирования, является еще одной врожденной миастенией гравис (ссылка 7). Этот механизм является единственным известным в настоящее время заболеванием, которое действует на синапс. (Ссылка 12) Он действует, нарушая функцию фермент, расщепляющий ацетилхолин, в результате чего он становится очень гипертоническим в синапсе (ссылка 12). Это повышение уровня ацетилхолина в синапсе нарушает нормальное функционирование соединения (ссылка 32) (ссылка 33).
Постсинаптический
Наибольшее количество заболеваний поражает нервно-мышечный переход постсинаптически. Другими словами, он наиболее подвержен негативному вмешательству (ссылка 7). Целями этих постсинаптических заболеваний могут быть несколько различных белков. Иммуноопосредованная миастения является наиболее распространенной и влияет на рецепторы ацетилхолина на постсинаптической мембране (ссылка 35). Все заболевания, которые влияют на постсинаптическую мембрану, являются формами миастении гравис. (Ссылка 5) Вот список заболеваний: миастения гравис, миастения новорожденных, миастения, вызванная лекарственными средствами, и несколько типов врожденной миастении, при которых продукт мутировавшего гена представляет собой постсинаптический белок (ссылка переименована из 5)
Наиболее частые заболевания
Миастения
Миастения - наиболее частое нервно-мышечное заболевание, влияющее на функцию замыкательной пластинки у пациентов. Он присутствует у 1 человека из 10 000 в популяции, и его начало обычно встречается либо у более молодых, либо у пожилых людей. (ссылка 14)
Приобретенная миастения является наиболее распространенным заболеванием нервно-мышечного соединения (ссылка 7). Важные наблюдения были сделаны Патриком и Линдстромом в 1973 году, когда они обнаружили, что антитела, атакующие рецепторы ацетилхолина, присутствуют примерно в 85% случаев миастении (ссылка переименована в форму). 13) (ссылка 36). Остальные заболевания также были результатом атак антител на жизненно важные белки, но вместо рецептора ацетилхолина виновниками были MuSK, мышечно-специфическая киназа сыворотки и белок, связанный с рецептором липопротеинов (ссылка 36). Таким образом, эти механизмы описывают миастению, приобретенную, а не врожденную, влияющую на эти жизненно важные белки посредством иммунологического ответа против аутоантигенов. Случаи, не вызванные антителами к рецепторам ацетилхолина, стали условно именоваться серонегативной миастенией гравис (ссылка 37). Термин серонегативный появился потому, что ученые будут тестировать антитела к рецепторам ацетилхолина у пациентов, у которых была миастения гравис, что приводило к отрицательным результатам тестов в сыворотке. Это не означает, что антитела отсутствуют, но эта терминология появилась только потому, что ученые тестировали неправильный антиген (ссылка 36) (ссылка 38).
Неонатальная миастения - очень редкое состояние, при котором мать с миастенией передает свои антитела своему ребенку через плаценту, в результате чего он рождается с антителами, которые присоединяют аутоантигены (ссылка 12).
Миастения, индуцированная лекарственными средствами, также является очень редким состоянием, при котором фармакологические препараты вызывают блокаду или нарушение механизма НМС. (Ссылка 12) Роберт В. Бэрронс резюмирует возможные причины индуцированной лекарственными средствами миастении гравис: «Наиболее часто замешан преднизон. D-пеницилламин чаще всего ассоциировался с миастеническим синдромом. Наибольшая частота нервно-мышечной блокады, вызванной приемом лекарств, наблюдалась при послеоперационном угнетении дыхания, вызванном аминогликозидами. лечение заболевания. К ним относятся чрезмерное употребление антихолинэстеразных препаратов, высокие дозы преднизона, анестезия и нейромышечные блокаторы при тимэктомии »(ссылка 39).
Миастенический синдром Ламберта-Итона (LEMS)
Миастенический синдром Ламберта-Итона (LEMS) похож на миастению гравис в том, что это иммуноопосредованный ответ, действующий против определенного белка в нервно-мышечном соединении. Разница в том, что LEMS является результатом аутоиммунного ответа на потенциал-управляемые кальциевые каналы пресинаптической мембраны. (Ссылка 14). Антитела атакуют потенциал-управляемые кальциевые каналы типа P / Q. (Ссылка 35) Аномальная активность. этого ионного канала, который обычно инициирует процесс образования везикул ацетилхолина из пресинаптической мембраны, когда мембрана достаточно деполяризована, вызывает выделение меньшего количества ацетилхолина в синапс. (ссылка 12) LEMS примерно в 20 раз реже, чем миастения гравис (ссылка 12). ссылка 40)
LEMS также отличается от миастении гравис тем, что обычно ассоциируется с мелкоклеточным раком легких, который присутствует у 60% процентов пациентов (ссылка 40). Похоже, что по мере развития рака в организме начинают вырабатываться антитела против рака. , и в некоторых случаях антитела могут также атаковать кальциевые каналы, присутствующие на пресинаптической мембране. (ссылка 12) В случаях, когда у пациента нет рака, обычно существует другое аутоиммунное заболевание, которое заставляет иммунную систему становиться гиперактивная атака на собственные антигены (ссылка 40).
Прочие болезни
Нейромиотония
Нейромиотония подразделяется на три типа (ссылка 14). Наиболее распространенной формой этого заболевания является приобретенная нейромиотония, которая является результатом аутоиммунной атаки на калиевые каналы выпрямителя, управляемые напряжением (ссылка 12). Это приводит к тому, что пресинаптическая мембрана остается гиперполяризованной. , что затрудняет адекватную деполяризацию (ссылка 5).
Врожденная миастения
Это наиболее сложный и разнообразный врожденный миастенический синдром (ссылка 29). Поскольку это генетическое заболевание, существует бесконечное множество генов, которые могут мутировать разными способами, что может нарушить нормальное функционирование нервно-мышечного соединения. Определено около 11 генных мишеней (ссылка 3). Его распространенность в популяции очень трудно измерить, поскольку это редкое генетическое заболевание, которое проявляется как расстройство нервно-мышечного соединения, но в Соединенном Королевстве, по оценкам, 1 случай из 200000. население (ссылка 29). Основными признаками, указывающими на врожденный синдром, являются симптомы, присутствующие при рождении, такие как слабость и депрессивная реакция на повторяющуюся нервную стимуляцию (ссылка 29).
Поскольку заболевание носит генетический характер и не является иммуноопосредованным, любой анализ сыворотки покажет отрицательный результат, поскольку врожденная миастения не является результатом антител, атакующих жизненно важные белки НМС. (Ссылка 7) Знания об этом заболевании очень пластичны, поскольку новые гены, на которые можно «воздействовать» (воздействовать? действовать?), могут быть открыты по мере того, как мы получим больше информации о различных типах.
Ботулизм
Нейротоксин может действовать на нервно-мышечное соединение либо постсинаптически, либо пресинаптически, поскольку существует несколько различных форм токсинов, к которым чувствителен НМС. (Ссылка 14) Общие механизмы действия включают блокировку высвобождения ацетилхолина в синапсе посредством ингибирования белка SNARE, что приводит к нарушению нормальной работы СМП (ссылка 12).
Диагностика
Тесты
- Повторяющаяся стимуляция нервов
- Электромиография (ЭМГ)
- Исследования нервной проводимости
- Тестирование с физической нагрузкой
- Одноволоконная ЭМГ
Уход
Симптоматическое лечение
Ингибиторы холинэстеразы при АХР
Иммуносупрессивное лечение
- Тимэктомия
- Медикаментозная терапия: кортикостероиды, нестероидная иммуносупрессия.
- Кратковременное лечение: плазмафериз, ВВИГ.
Рекомендации
- ^ Хок Вт, McConville J, S Хелмс, Ньюсом-Дэвис Дж, Melms А, Винсент А (2001). «Аутоантитела к рецепторной тирозинкиназе MuSK у пациентов с миастенией без антител к рецепторам ацетилхолина». Nat Med . 7 (3): 365–8. DOI : 10.1038 / 85520 . PMID 11231638 . S2CID 18641849 .
- ^ Sha SJ, Layzer RB (июль 2007 г.). «Миастения и миастенический синдром Ламберта-Итона у одного пациента». Мышечный нерв . 36 (1): 115–7. DOI : 10.1002 / mus.20735 . PMID 17206662 . S2CID 297071 .
Внешние ссылки
Классификация | D |
---|---|
Внешние ресурсы |